人教版高中物理 13.4 实验：用双缝干涉测量光的波长课件 新人教选修34 (2).ppt

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1、2021/8/9 星期一12021/8/9 星期一22021/8/9 星期一32021/8/9 星期一42021/8/9 星期一52021/8/9 星期一62021/8/9 星期一72021/8/9 星期一82021/8/9 星期一9 双缝干涉图样的特点双缝干涉图样的特点【例证【例证1 1】（】（20112011北京高考）如图所北京高考）如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S S时，在光屏时，在光屏P P上观察到干涉条纹，要上观察到干涉条纹，要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以（可以（）A.A.增大增大S S1 1与与S S2

2、 2的间距的间距 B.B.减小双缝屏到光屏的距离减小双缝屏到光屏的距离C.C.将绿光换为红光将绿光换为红光 D.D.将绿光换为紫光将绿光换为紫光2021/8/9 星期一10【解析】【解析】选选C.C.双缝干涉的条纹间距公式：双缝干涉的条纹间距公式：增大增大S S1 1与与S S2 2的间距就是增大的间距就是增大d d，所以条纹间距变小，所以条纹间距变小，A A错误；减小双缝屏错误；减小双缝屏到光屏的距离就是减小到光屏的距离就是减小l，条纹间距减小，条纹间距减小，B B错误；红光波长错误；红光波长比绿光波长长，紫光波长比绿光波长短，所以将绿光换为红比绿光波长长，紫光波长比绿光波长短，所以将绿光换

3、为红光可使条纹间距增大，光可使条纹间距增大，C C正确，正确，D D错误错误.2021/8/9 星期一11 实验的操作与数据处理实验的操作与数据处理【例证【例证2 2】（】（20112011潍坊高二检测）在潍坊高二检测）在“用双缝干涉测光的用双缝干涉测光的波长波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图甲所示，并选用缝间距如图甲所示，并选用缝间距d=0.2 mmd=0.2 mm的双缝屏的双缝屏.从仪器注明从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L=700 mm.L=700 mm.然后，接通然后，接通电源

4、使光源正常工作电源使光源正常工作.2021/8/9 星期一122021/8/9 星期一13(1)(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有5050个分度个分度.某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1 1次映入眼帘的次映入眼帘的干涉条纹如图乙干涉条纹如图乙(a)(a)所示，图乙所示，图乙(a)(a)中的数字是该同学给各暗中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图乙纹的编号，此时图乙(b)(b)中游标尺上的读数中游标尺上的读数x x1 1=1.16 mm=1.16 mm；接着；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图

5、丙再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙(a)(a)所示，此时图丙所示，此时图丙(b)(b)中游标尺上的读数中游标尺上的读数x x2 2=_mm=_mm；(2)(2)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹(或暗纹或暗纹)间间的距离的距离x=_mmx=_mm；这种色光的波长；这种色光的波长=_nm.=_nm.2021/8/9 星期一14【解析】【解析】(1)(1)由游标尺的读数规则可知由游标尺的读数规则可知x x2 2=(15.0+10.02)mm=15.02 mm=(15.0+10.02)mm=15.02 mm；(2)(2)图乙图乙(a)(a)中暗纹与图

6、丙中暗纹与图丙(a)(a)中暗纹间的间隔为中暗纹间的间隔为6 6个，故个，故x=2.31 mmx=2.31 mm；由由x=x=可知可知=6.610=6.6102 2 nm.nm.答案：答案：(1)15.02 (2)2.31 6.610(1)15.02 (2)2.31 6.6102 2 2021/8/9 星期一15一、选择题一、选择题1.1.某同学在做双缝干涉实验时，安装好实验装置，在光屏上某同学在做双缝干涉实验时，安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于却观察不到干涉图样，这可能是由于()()A.A.光束的中央轴线与遮光筒不一致，相差较大光束的中央轴线与遮光筒不一致，相差较大B

7、.B.滤光片、单缝、双缝的中心在同一高度滤光片、单缝、双缝的中心在同一高度C.C.单缝与双缝不平行单缝与双缝不平行D.D.光源发出的光太强光源发出的光太强2021/8/9 星期一16【解析】【解析】选选A A、C.C.安装实验器材时要注意：光束的中央轴线与安装实验器材时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒的轴线，单缝与双和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒的轴线，单缝与双缝要互相平行才能使实验成功缝要互相平行才能使实验成功.当然还要使光源发出的光束不当然还要使光源发出

8、的光束不能太暗，据上述分析可知选项能太暗，据上述分析可知选项A A、C C正确正确.2021/8/9 星期一172.(20112.(2011沈阳高二检测沈阳高二检测)做双缝干涉实验时，要增大屏上相做双缝干涉实验时，要增大屏上相邻亮条纹之间的距离，可以采取的措施是邻亮条纹之间的距离，可以采取的措施是()()A.A.减小双缝到屏的距离减小双缝到屏的距离 B.B.增大光的频率增大光的频率C.C.增大双缝之间的距离增大双缝之间的距离 D.D.增大光的波长增大光的波长【解析】【解析】选选D.D.由双缝干涉中条纹宽度的表达式由双缝干涉中条纹宽度的表达式x=x=可知，可知，增大条纹宽度增大条纹宽度xx，可以

9、增大双缝到屏的距离，可以增大双缝到屏的距离l l、减小双缝之、减小双缝之间的距离间的距离d,d,或者增大光的波长或者增大光的波长，故，故A A、C C错，错，D D对；增大光的对；增大光的频率，则减小了光的波长，条纹宽度减小，故频率，则减小了光的波长，条纹宽度减小，故B B错错.2021/8/9 星期一183.(20113.(2011连云港高二检测连云港高二检测)用单色光做双缝干涉实验，在光用单色光做双缝干涉实验，在光屏上某点屏上某点P P，从中央，从中央O O点开始计数，点开始计数，P P点恰为第三条亮纹，现改点恰为第三条亮纹，现改用频率较高的单色光照射，其他的条件不变，那么用频率较高的单色

10、光照射，其他的条件不变，那么()()A.PA.P处仍为第三条亮纹处仍为第三条亮纹B.PB.P处可能是第四条亮纹处可能是第四条亮纹C.PC.P处可能是第二条亮纹处可能是第二条亮纹D.D.若将光屏向双缝移近一些，在若将光屏向双缝移近一些，在P P处可能看到第二条亮纹处可能看到第二条亮纹【解析】【解析】选选B.B.频率高，则波长短，双缝到频率高，则波长短，双缝到P P点光程差不变，故点光程差不变，故A A、C C错，错，B B对；若将光屏向双缝移近一些，条纹间距变小，故对；若将光屏向双缝移近一些，条纹间距变小，故D D错错.2021/8/9 星期一194.(20114.(2011赣州高二检测赣州高二

11、检测)某同学按实验装置安装好仪器后，某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功观察光的干涉现象，获得成功.若他在此基础上对仪器的安装若他在此基础上对仪器的安装有如下改动，则仍能使实验成功的是有如下改动，则仍能使实验成功的是()()A.A.将遮光筒的光屏向靠近双缝的方向移动少许，其他不动将遮光筒的光屏向靠近双缝的方向移动少许，其他不动B.B.将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动C.C.将单缝向双缝移动少许，其他不动将单缝向双缝移动少许，其他不动D.D.将单缝与双缝的位置互换，其他不动将单缝与双缝的位置互换，其他不动2021/8/9 星期一20【解

12、析】【解析】选选A A、B B、C.C.干涉条纹是双缝发出的光叠加的结果，干涉条纹是双缝发出的光叠加的结果，双缝后面的区域处处存在光，所以移动光屏，条纹仍然有，双缝后面的区域处处存在光，所以移动光屏，条纹仍然有，故故A A、C C对；将滤光片移至单缝和双缝之间，照到双缝上的光对；将滤光片移至单缝和双缝之间，照到双缝上的光仍是振动情况完全一样的光源，故仍是振动情况完全一样的光源，故B B对；将单缝与双缝的位置对；将单缝与双缝的位置互换，失去了产生干涉的条件，故互换，失去了产生干涉的条件，故D D错错.2021/8/9 星期一215.(20115.(2011镇江高二检测镇江高二检测)用单色光做双缝

13、干涉实验，下列说用单色光做双缝干涉实验，下列说法中正确的是法中正确的是()()A.A.相邻干涉条纹之间距离相等相邻干涉条纹之间距离相等B.B.中央亮条纹宽度是两边亮条纹宽度的两倍中央亮条纹宽度是两边亮条纹宽度的两倍C.C.屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大D.D.在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距纹间距2021/8/9 星期一22【解析】【解析】选选A.A.由于干涉条纹间的距离由于干涉条纹间的距离x=x=，相邻干涉，相邻干涉条纹之间的距离相等，因为条纹之间的距离相等，因

14、为红红蓝蓝，所以，所以xx红红xx蓝蓝.双缝双缝与屏之间的距离越大，干涉条纹间的距离越大，故与屏之间的距离越大，干涉条纹间的距离越大，故A A正确正确,B,B、C C、D D均错均错.2021/8/9 星期一23二、非选择题二、非选择题6.6.某同学自己动手制作如图所示的装置观察光的干涉现象某同学自己动手制作如图所示的装置观察光的干涉现象,其其中中A A为单缝屏为单缝屏,B,B为双缝屏为双缝屏,整个装置位于一暗箱中整个装置位于一暗箱中,实验过程如实验过程如下下:2021/8/9 星期一24(1)(1)该同学用一束太阳光照射该同学用一束太阳光照射A A屏时屏时,屏屏C C上没有出现干涉条纹上没有

15、出现干涉条纹;移去移去B B后后,在屏上出现不等间距条纹，此条纹是由于在屏上出现不等间距条纹，此条纹是由于_产生产生的的.(2)(2)移去移去A A后后,遮住缝遮住缝S S1 1或缝或缝S S2 2中的任一个中的任一个,C,C上均出现一窄亮斑上均出现一窄亮斑.出现以上实验结果的主要原因是出现以上实验结果的主要原因是_._.【解析】【解析】(1)(1)移去移去B B后只剩下单缝后只剩下单缝,故发生单缝衍射形成条纹，故发生单缝衍射形成条纹，故此条纹是由于光的衍射产生的故此条纹是由于光的衍射产生的.(2)(2)没有出现条纹而只出现一个窄亮斑没有出现条纹而只出现一个窄亮斑,说明衍射现象不明显，说明衍射

16、现象不明显，故主要原因是双缝故主要原因是双缝S S1 1、S S2 2太宽太宽.答案：答案：(1)(1)光的衍射光的衍射 (2)(2)双缝双缝S S1 1、S S2 2太宽太宽2021/8/9 星期一257.(20117.(2011长沙高二检测长沙高二检测)在在“用双缝干涉测光的波长用双缝干涉测光的波长”的实的实验中，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹验中，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心，测量如图所示，此时螺旋测微器的读数是的中心，测量如图所示，此时螺旋测微器的读数是_mm._mm.转动手轮，使分划线向一侧移动到另一条亮条纹中心位置，转动手轮，使分划线向一侧移

17、动到另一条亮条纹中心位置，由螺旋测微器再读出一组数由螺旋测微器再读出一组数.若实验测得的若实验测得的4 4条亮条纹中心间条亮条纹中心间的距离的距离x=0.960 mm.x=0.960 mm.已知双缝间距已知双缝间距d=1.5 mmd=1.5 mm，双缝到屏的距，双缝到屏的距离离l=100 cm=100 cm，则对应的光波波长为，则对应的光波波长为=_cm.=_cm.2021/8/9 星期一26【解析】【解析】根据螺旋测微器的读数规则，读数为根据螺旋测微器的读数规则，读数为1.180 mm1.180 mm；根据公式根据公式解得解得=4.810=4.810-7-7 m=4.810 m=4.810-

18、5-5 cm.cm.答案：答案：1.180 4.8101.180 4.810-5-52021/8/9 星期一278.8.现有毛玻璃屏现有毛玻璃屏A A、双缝、双缝B B、白光光源、白光光源C C、单缝、单缝D D和透红光的滤和透红光的滤光片光片E E等光学元件，要把它们放在图甲所示的光具座上组装成等光学元件，要把它们放在图甲所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长双缝干涉装置，用以测量红光的波长.(1)(1)将白光光源将白光光源C C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为由左至右，表示各光学元件的字

19、母排列顺序应为C C、_、A.A.2021/8/9 星期一28(2)(2)本实验的步骤有：本实验的步骤有：取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；遮光筒轴线把屏照亮；按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；心位于遮光筒的轴线上；用米尺测量双缝到屏的距离；用米尺测量双缝到屏的距离；用测量头用测量头(其读数方法同螺旋测微器其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距测量数条亮纹间的距离离.在操作步骤在操作步骤时还应注意时还应注意_和和_._

20、.2021/8/9 星期一29(3)(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第纹定为第1 1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示.然后同方然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第向转动测量头，使分划板中心刻线与第6 6条亮纹中心对齐，记条亮纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数下此时图丙中手轮上的示数_mm_mm，求得相邻亮纹的间距，求得相邻亮纹的间距xx为为_mm._mm.2021/8/9 星期一30(4)(4)已知双缝间距已知双缝间距d d为为2.0102.010-4-4 m m，测得

21、双缝到屏的距离，测得双缝到屏的距离l为为0.700 m0.700 m，由计算式，由计算式=_=_，求得所测红光波长为，求得所测红光波长为_m._m.2021/8/9 星期一31【解析】【解析】(1)(1)该实验仪器放置的顺序：该实验仪器放置的顺序：C C、E E、D D、B B、A.A.(2)(2)在安装时，应注意单缝与双缝平行、单缝与双缝竖直在安装时，应注意单缝与双缝平行、单缝与双缝竖直(3)(3)图乙的读数是图乙的读数是2.320 mm2.320 mm，图丙的读数是，图丙的读数是13.870 mm13.870 mm，则，则x=2.310 mm.x=2.310 mm.(4)(4)由公式由公式x=x=得得=x=x，代入数据解得，代入数据解得=6.610=6.610-7-7 m.m.答案：答案：(1)E(1)E、D D、B (2)B (2)单缝与双缝平行单缝与双缝平行 单缝与双缝竖直单缝与双缝竖直(3)13.870 2.310 (4)x 6.610(3)13.870 2.310 (4)x 6.610-7-72021/8/9 星期一32Thank you!Thank you!2021/8/9 星期一332021/8/9 星期一34