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高中物理编辑
【粤教版】(新教材)2021年高中物理第4章光及其应用第5节用双缝干涉实验测定光的波长学案选择性必修第一册
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  • 资源类别学案
    资源子类同步学案
  • 教材版本部编版(新教材)
    所属学科高中物理
  • 适用年级高二年级
    适用地区全国通用
  • 文件大小1297 K
    上传用户神奇妙妙屋
  • 更新时间2022/6/7 17:48:03
    下载统计今日0 总计1
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资源简介
一、实验原理
如图所示,与两缝之间的距离d相比,每个狭缝都很窄,宽度可以忽略.
两缝S1S2的连线的中垂线与屏的交点为P0,双缝到屏的距离OP0L.相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是Δxλ
已知双缝间距d,再测出双缝到屏的距离L和条纹间距Δx,就可以求得光波的波长.
二、实验器材
双缝干涉仪(包括:光具座、光源、滤光片、单缝屏、双缝屏、遮光筒、毛玻璃屏及测量头,其中测量头又包括:分划板、目镜、手轮等)、学生电源、导线、刻度尺.
三、实验步骤
(1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如图所示.
(2)接好光源,打开开关,使灯丝正常发光.
(3)调节各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏.
(4)安装双缝和单缝,中心大致位于遮光筒的轴线上,使双缝与单缝的缝平行,两者间距5~10 cm,这时可观察白光的干涉条纹.
(5)在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹.
四、数据处理
(1)安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹.
(2)使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央,记下手轮上的读数a1,将该条纹记为第1条亮纹;转动手轮,使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央,记下此时手轮上的读数a2,将该条纹记为第n条亮纹,则相邻两亮条纹间距Δx
(3)用刻度尺测量双缝到光屏间的距离L(d是已知的).
(4)重复测量、计算,求出波长的平均值.
五、误差分析
(1)光波的波长很小,ΔxL的测量对波长λ的影响很大.
(2)在测量L时,一般用毫米刻度尺;而测Δx时,用千分尺且采用“累积法”.
(3)多次测量求平均值.
六、注意事项
(1)双缝干涉仪是比较精密的仪器,应轻拿轻放,不要随便拆解遮光筒、测量头等元件.
(2)滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘,应用擦镜纸轻轻擦去.
(3)安装时,注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上,并使单缝、双缝平行且竖直,间距大约5~10 cm.
(4)调节的基本依据:照在像屏上的光很弱.主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴线所致.干涉条纹不清晰的主要原因一般是单缝与双缝不平行.
(5)测量头在使用时应使中心刻度线对应着亮(暗)条纹的中心.
(6)光源灯丝最好为线状灯丝,并与单缝平行靠近.
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