实验十九用双缝干涉测光的波长.ppt

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1、第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性实验十九用双缝干涉测光的波长实验十九用双缝干涉测光的波长第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性知识要点归纳知识要点归纳实验实验目的目的观观察察白白光光、单单色色光光的的干干涉涉图图样样，测测定定单单色光的波色光的波长长第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性实验实验原理原理单单色色光光通通过过单单缝缝后后，经经双双缝缝产产生生稳稳定定的的干干涉涉图图样样，图图样样中中相相邻邻两两条条亮亮(暗暗)纹纹间间距距x与与双双缝缝间间距距d、双双缝缝到到屏屏的的距距离离l、单单色色光光的的波波长长之之间间满满足足dx/l

2、.第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性实验实验器材器材双双缝缝干干涉涉仪仪(由由光光具具座座、光光源源、滤滤光光片片、单单缝缝、双双缝缝、遮遮光光筒筒、毛毛玻玻璃璃屏屏、测测量量头组头组成成)、学生、学生电电源、源、导线导线、刻度尺等、刻度尺等测测量量头头使用方法使用方法第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性1结结构构：由由分分划划板板、目目镜镜、手手轮轮等等构构成如成如图图1451所示所示2用用途途：测测两两条条相相邻邻明明(暗暗)条条纹纹间间的的距离距离x.图图1451第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性3使使用用方方法法：转转动动手手轮

3、轮，分分划划板板会会左左、右右移移动动测测量量时时，应应使使分分划划板板中中心心刻刻线线对齐对齐条条纹纹的中心的中心(如如图图1452所所示示)，记记下此下此时时手手轮轮上的上的读读数数a1；图图1452第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性转转动动手手轮轮，使使分分划划板板向向一一侧侧移移动动，当当分分划划板板中中心心刻刻线线对对齐齐另另一一条条相相邻邻的的条条纹纹中中心心时时，记记下下手手轮轮上上的的刻刻度度数数a2，两两次次读读数数之之差差就就是是这这两两条条条条纹纹间间的的距距离，即离，即xa1a2.第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性过程分析导引过程

4、分析导引实验实验步步骤骤1观观察干涉条察干涉条纹纹(1)将将光光源源、遮遮光光筒筒、毛毛玻玻璃璃屏屏依依次次安安放放在光具座上如在光具座上如图图1453所示所示图图1453第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性(2)接接好好光光源源，打打开开开开关关，使使灯灯丝丝正正常常发发光光(3)调调节节各各器器件件的的高高度度，使使光光源源发发出出的的光能沿光能沿轴线轴线到达光屏到达光屏(4)安安装装双双缝缝和和单单缝缝，中中心心大大致致位位于于遮遮光筒的光筒的轴线轴线上，上，第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性使使双双缝缝与与单单缝缝的的缝缝平平行行，二二者者间间距距

5、约约5 cm10 cm，这这时时，可可观观察察白白光光的的干干涉条涉条纹纹(5)在在单单缝缝和和光光源源间间放放上上滤滤光光片片，观观察察单单色光的干涉条色光的干涉条纹纹第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性2测测定定单单色光的波色光的波长长(1)安安装装测测量量头头，调调节节至至可可清清晰晰观观察察到到干涉条干涉条纹纹(2)使使分分划划板板中中心心刻刻线线对对齐齐某某条条亮亮条条纹纹的的中中央央，记记下下手手轮轮上上的的读读数数a1，将将该该条条纹记为纹记为第第1条亮条亮纹纹；转动转动手手轮轮，第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性使使分分划划板板中中心心刻刻

6、线线移移动动至至另另一一亮亮条条纹纹的的中中央央，记记下下此此时时手手轮轮上上的的读读数数a2，将将该该条条纹记为纹记为第第n条亮条亮纹纹(3)用用刻刻度度尺尺测测量量双双缝缝到到光光屏屏的的距距离离l(d是已知的是已知的)(4)改改变变双双缝缝间间的的距距离离d，双双缝缝到到屏屏的的距离距离l，重复，重复测测量量第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性数据处理数据处理第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性误误差分析差分析1双双缝缝到屏的距离到屏的距离l的的测测量存在量存在误误差差2测测条条纹间纹间距距x带带来的来的误误差差(1)干涉条干涉条纹纹没有没有调调整到最

7、清晰的程度整到最清晰的程度第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性(2)误认为误认为x为为亮亮(暗暗)条条纹纹的的宽宽度度(3)分分划划板板刻刻线线与与干干涉涉条条纹纹不不平平行行，中中心刻心刻线线没有恰好位于条没有恰好位于条纹纹中心中心(4)测测量量多多条条亮亮条条纹纹间间的的距距离离时时读读数数不不准确，此准确，此间间距中的条距中的条纹纹数未数清数未数清第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性注意事注意事项项1双双缝缝干干涉涉仪仪是是比比较较精精密密的的仪仪器器，应应轻轻拿拿轻轻放，且注意保养放，且注意保养2安安装装时时，注注意意调调节节光光源源、滤滤光光片片、

8、单单缝缝、双双缝缝的的中中心心均均在在遮遮光光筒筒的的中中心心轴轴线线上上，并并使使单单缝缝、双双缝缝平平行行且且间间距距适适当当第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性3光光源源灯灯丝丝最最好好为为线线状状灯灯丝丝，并并与与单单缝缝平行且靠近平行且靠近4调调节节的的基基本本依依据据是是：照照在在光光屏屏上上的的光光很很弱弱，主主要要原原因因是是灯灯丝丝与与单单缝缝、双双缝缝，测测量量头头与与遮遮光光筒筒不不共共轴轴所所致致，干干涉涉条条纹纹不不清清晰晰一一般般原原因因是是单单缝缝与与双双缝缝不平行所致，故不平行所致，故应应正确正确调节调节第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波

9、动性光的波动性实验典例探究实验典例探究 在在“用用双双缝缝干干涉涉测测光光的的波波长长”实实验验中中，将将双双缝缝干干涉涉实实验验仪仪按按要要求求安安装装在在光光具具座座上上(如如图图1454甲甲)，并并选选用用缝缝间间距距d0.20 mm的的双双缝缝屏屏从从仪仪器注明的器注明的规规格可知，格可知，题型题型1 1双缝干涉实验的数据处理双缝干涉实验的数据处理例例1第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性像像屏屏与与双双缝缝屏屏间间的的距距离离L700 mm.然然后，接通后，接通电电源使光源正常工作源使光源正常工作图图1454第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性(1

10、)已知已知测测量量头头主尺的最小刻度是毫米主尺的最小刻度是毫米,副尺上有副尺上有50分度某同学分度某同学调调整手整手轮轮后后,从从测测量量头头的的目目镜镜看看去去，第第一一次次映映入入眼眼帘帘的的干干涉涉条条纹纹如如图图乙乙(a)所所示示，图图乙乙(a)中中的的数数字字是是该该同同学学给给各各暗暗纹纹的的编编号号，此此时时图图乙乙(b)中中游游标标尺尺上上的的读读数数x11.16 mm；第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性接接着着再再转转动动手手轮轮，映映入入眼眼帘帘的的干干涉涉条条纹纹如如图图丙丙(a)所所示示，此此时时图图丙丙(b)中中游游标标尺上的尺上的读读数数x2_m

11、m；(2)利利用用上上述述测测量量结结果果，经经计计算算可可得得两两个个相相邻邻明明纹纹(或或暗暗纹纹)间间的的距距离离x_mm；这这种种色色光光的的波波长长_nm.第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性【解解析析】(1)主主尺尺读读数数为为15 mm，游游标标尺尺读读数数为为10.02 mm0.02 mm，二者相加即可二者相加即可(2)由于由于图图中数字中数字标记标记的是暗条的是暗条纹纹，首，首先先应应根据暗条根据暗条纹纹所所标标数字数字给给亮条亮条纹纹也也标标明条数，若明条数，若图图乙的乙的(a)图图中的中央刻中的中央刻线线所所对对亮条亮条纹记为纹记为第第1条，条，第十四章

12、光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性【答案答案】(1)15.02(2)2.316.6102第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性 在在“用双用双缝缝干涉干涉测测量光的波量光的波长长”实验实验中中,实验实验装置如装置如图图1455所示所示题型题型2 2实验结论与误差分析实验结论与误差分析例例2图图1455第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性(1)以以线线状状白白炽炽灯灯为为光光源源，对对实实验验装装置置进进行行了了调调节节并并观观察察实实验验现现象象后后，总总结结出以下几点：出以下几点：A灯灯丝丝和和单缝单缝及双及双缝缝必必须须平行放置平行放置B干涉条

13、干涉条纹纹与双与双缝缝垂直垂直C干干涉涉条条纹纹疏疏密密程程度度与与双双缝缝宽宽度度有有关关第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性D干涉条干涉条纹间纹间距与光的波距与光的波长长有关有关以以上上几几点点中中你你认认为为正正确确的的是是_(2)当当测测量量头头中中的的分分划划板板中中心心刻刻线线对对齐齐某某条条刻刻度度线线时时，手手轮轮上上的的示示数数如如图图1456所示，所示，该读该读数数为为_mm.(3)如果如果测测量量头头中的分划板中心刻中的分划板中心刻线线与与干涉条干涉条纹纹不在同一方向上，不在同一方向上，第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性如如图图145

14、7所所示示则则在在这这种种情情况况下下测测量量干干涉涉条条纹纹的的间间距距x时时，测测量量值值_(填填“大大于于”、“小小于于”或或“等于等于”)实际值实际值图图1456图图1457第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性(2)固固定定刻刻度度读读数数为为0.5 mm，可可动动刻刻度度读读数数为为20.2，所以，所以测测量量结结果果为为0.5 mm20.20.01 mm0.702 mm.(3)测测量量头头中中的的分分划划板板中中心心刻刻线线与与干干涉涉条条纹纹不不在在同同一一方方向向上上，由由几几何何知知识识可可知知测测量量头头的的读读数大于条数大于条纹间纹间的的实际实际距离距离【答案答案】(1)ACD(2)0.702(3)大于大于第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性知能优化演练知能优化演练第十四章光的传播第十四章光的传播 光的波动性光的波动性本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放