当前位置:首页 >> 理化生 >>

【优化方案】2012高中物理 第13章 第四节实验:用双缝干涉测量光的波长课件 新人教版选修3-4


第四节

实验:用双缝干涉测量光的波长

课标定位

缝第 干四 涉节 测 量实 光验 的: 波用 长双

课前自主学案

核心要点突破

课堂互动讲练

知能优化训练

课标定位 学习目标:1.掌握用双缝干涉测量光的

波长的实 验原理并会测量单色光的波长. 2.会推导亮条纹(或暗条纹)的间距公式. 重点难点:1.测单色光的波长的实验原理. 2.根据测量的数据计算波长.

课前自主学案

一、实验目的

1.了解光波产生稳定的干涉现象的条件.
2.观察白光及单色光的双缝干涉图样.

3.测定单色光的波长.
二、实验原理

1.相邻亮纹(或暗纹)间的距离Δx与入射光波长λ
之间的定量关系

如图13-4-1所示,双缝间距d,双缝到屏的 距离l.双缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点 为P0.对屏上与P0距离为x的一点P,两缝与P的 距离PS1=r1,PS2=r2.在线段PS2上作PM= PS1,则S2M=r2-r1,因d?l,所以三角形 S1S2M可看做直角三角形.

图13-4-1

有 : r2 - r1 = dsinθ( 令 ∠ S2S1M = θ) , 另 : x x≈ ltanθ≈ lsinθ.由以上两式得 r2- r1=d ,若 P l x 处为亮纹,则 d = ± kλ,(k= 0,1,2,? ),解得: l l x= ± k λ,(k=0,1,2? ).相邻两亮纹或暗纹的中 d l 心间距: Δx= λ. d

2.观察双缝干涉图样

光源发出的光经滤光片成为单色光,单色光通
过单缝后相当于线光源,经双缝后产生稳定的

干涉图样,通过屏可以观察到明暗相间的干涉
条纹,如果用白光通过双缝可以观察到 彩色

______条纹.

3.测定单色光的波长 l 由相邻两亮纹 (或暗纹 )的中心间距公式 Δx= λ d d Δx ,其中 Δx 可 可得出入射光的波长为 λ= ______ l 用测量头测出.测量头由分划板、目镜、手轮 等构成,如图 13- 4- 2 甲所示.

转动手轮,分划板会左、右移动.测量时,应 中心刻线 使分划板______________ 对齐某亮条纹(或暗 条纹)的中心(如图乙所示),记下此时手轮上的 读数a1,转动手轮,使分划板向一侧移动,当 分划板中心刻线对齐另一相邻的亮条纹(或暗 条纹)中心时,记下手轮上的读数a2,两次读数 之差就是相邻两亮条纹(或暗条纹)间的距离, 即Δx=|a1-a2|.

图13-4-2

三、实验器材 双缝干涉仪,即光具座、光源、单缝、双缝、 滤光片(红、绿色各一片)、遮光筒、毛玻璃屏、 测量头(目镜、游标尺、分划板、滑块、手轮), 另外还有学生电源、导线、米尺. 四、实验步骤 1.按图13-4-3所示安装仪器.

图13-4-3

2.将光源中心、单缝中心、双缝中心调节在遮
光筒的中心轴线上.

3.使光源发光,在光源和单缝之间加红(或绿)
色滤光片,让光通过单缝后的条形光斑恰好落在

双缝上,通过遮光筒上的测量头,仔细调节目镜
焦距观察单色光的干涉条纹,撤去滤光片,观察

白光的干涉条纹(彩色条纹).

4.加装滤光片,通过目镜观察单色光的干涉 条纹,同时调节手轮,使分划板的中心刻线对 齐某一条纹的中心,记下手轮的读数,然后继 续转动使分划板移动,直到分划板的中心刻线 对齐另一条纹中心,记下此时手轮读数和移过

分划板中心刻度线的条纹数n.

5.将两次手轮的读数相减,求出 n 条亮纹间的 a 距离 a, 利用公式 Δx= , 算出条纹间距 Δx, n- 1 d 然后利用公式 λ= Δx ,求出此单色光的波长 l λ(d、 l 仪器中都已给出 ). 6.换用另一滤光片,重复步骤 3、4,并求出相 应的波长.

核心要点突破

一、注意事项 1.放置单缝和双缝时,必须使缝平行. 2.要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心 在同一条轴线上. 3.测量头的中心刻线要对应着亮(或暗)纹的中心. 4.要多测几个亮纹(或暗纹)中心间的距离,再求Δx. 5.调节的基本依据是: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 所致;干涉条纹不清晰一般是因为单缝与双缝不平 行.

二、误差分析 1.(1)测双缝到屏的距离l带来的误差,可通过 选用mm刻度尺,进行多次测量求平均值的办 法减小误差. (2)通过测量多条亮条纹间的距离来减小测量误 差. 2.测条纹间距Δx带来的误差. (1)干涉条纹没有调到最清晰的程度. (2)分划板刻线与干涉条纹不平行,中心刻线没 有恰好位于条纹中心. (3)测量多条亮条纹间距离时读数不准确.

课堂互动讲练

对实验器材的考查 (2011 年黄冈高二期中 ) 如图 13 - 4 - 4 所示, 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,光具座上 放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件,其中 a、b、c、d各装置的名称依次是下列选项中的 ________.
例1

图13-4-4

A.a单缝、b滤光片、c双缝、d光屏 B.a单缝、b双缝、c滤光片、d光屏 C.a滤光片、b单缝、c双缝、d光屏 D.a滤光片、b双缝、c单缝、d光屏 对于某种单色光,为增加相邻亮纹(或暗纹)之 间的距离,可采用的方法是(任写一种方法) ________.

【精讲精析】 a、b、c、d 各装置的名称分别 为滤光片、单缝、双缝、光屏,故 C 正确;由 l Δx= λ 可知, 要增加相邻亮纹(或暗纹)的距离, d 可以增加双缝到屏的距离,或减小双缝间距.

【答案】 C 增加双缝到屏的距离,也可以 减小双缝间距

对仪器读数及实验原理的考查 在用双缝干涉测光的波长实验中,将 双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上 (如图13- 4-5甲),并选用缝间距d=0.20 mm的双缝屏.从 仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离 L =700 mm.然后,接通电源使光源正常工作.
例2

图13-4-5

(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上 有50分度.某同学调整手轮后,从测量头的目 镜看去,第一次映入眼帘的干涉条纹如图乙(a) 所示,图乙(a)中的数字是该同学给各暗纹的编 号,此时图乙(b)中游标尺上的读数x1=1.16 mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹 如图丙(a)所示,此时图丙(b)中游标尺上的读 数x2=________mm; (2)利用上述测量结果,经计算可得两个相邻亮 纹(或暗纹)间的距离Δx=________mm;这种 色光的波长λ=________nm.

【精讲精析】 (1)主尺读数为 15 mm,游标尺 读数为 1× 0.02 mm= 0.02 mm, 二者相加即可. (2)由于图中数字标记的是暗条纹,首先应根据 暗条纹所标数字给亮条纹也标明条数,若图乙 的 (a)图中的中央刻线所对亮条纹记为第 1 条, 则图丙的 (a)图中,中央刻线所对亮条纹为 n= x 2 -x 1 Δx· d 7, 则 Δx= =2.31 mm, 光的波长 λ= L n- 1 = 6.6× 102 nm.

【答案】

(1)15.02

(2)2.31

6.6×102

本部分内容讲解结束
按ESC键退出全屏播放 点此进入课件目录

谢谢使用


相关文章:
新人教版高中物理选修第十三章《用双缝干涉测量光的波长》精品教案
新人教高中物理选修第十三章用双缝干涉测量光的波长》精品教案_高三理化生_...多媒体课件 师生活动 教学活动过程 新知预习 实验装置采用双缝干涉仪,它由各...
2012高中物理 13.4 实验:用双缝干涉测量光的波长每课一练 新人教版选修3-4
2012高中物理 13.4 实验:用双缝干涉测量光的波长每课一练 新人教版选修3-4 隐藏>> 亿库教育网 http://www.eku.cc 13.4 实验:用双缝干涉测量光的波长 同步...
高中物理 第十三章 第四节 实验:用双缝干涉测量光的波长练案 新人教版选修3-4
高中物理 第十三章 第四节 实验:用双缝干涉测量光的波长练案 新人教版选修3-4_理化生_高中教育_教育专区。第十三章 光 4.实验:用双缝干涉测量光的波长● 练...
2015-2016高中物理 第13章 第4节 实验:用双缝干涉测量光的波长同步练习 新人教版选修3-4
2015-2016高中物理 第13章 第4节 实验:用双缝干涉测量光的波长同步练习 新人教版选修3-4_理化生_高中教育_教育专区。2015-2016 高中物理 第 13 章第 4 节 ...
2015-2016高中物理 第十三章 4实验:用双缝干涉测光的波长教案 新人教版选修3-4
2015-2016高中物理 第十三章 4实验:用双缝干涉测光的波长教案 新人教版选修3-4_理化生_高中教育_教育专区。实验:用双缝干涉测光的波长 (一)目的 了解光波产生...
高中物理 第十三章 第四节 实验:用双缝干涉测量光的波长学案 新人教版选修3-4
高中物理 第十三章 第四节 实验:用双缝干涉测量光的波长学案 新人教版选修3-4_理化生_高中教育_教育专区。第十三章 光 4.实验:用双缝干涉测量光的波长【学习...
(精品)高二物理教案:13.4 实验:用双缝干涉测量光的波长 (新人教版选修3-4)
(精品)高二物理教案:13.4 实验:用双缝干涉测量光的波长 (新人教版选修3-4) 高二物理教案高二物理教案隐藏>> 13.4 实验:用双缝干涉测量光的波长【教学目标】 ...
高二物理选修3-4同步练习:13-4 实验:用双缝干涉测量光的波长
单缝和双缝不平行 D.单缝和双缝前后位置放反了 答案:ACD 2.(2012· 大连高二检测)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( ...
13.04实验 用双缝干涉测量光的波长
人教版《高中物理选修 3-4》学案《光》 第四节 用双缝干涉测定光的波长 共 1 课时 课型:三三四 主备人: 闫保松 审核人: 使用时间 2012 年 月 日 第 ...
更多相关标签:
人教版高中物理 | 人教版高中物理目录 | 高中物理教材人教版 | 人教版高中物理课本 | 人教版高中物理必修一 | 人教版高中物理视频 | 高中物理学史人教版 | 人教版高中物理必修1 |