实验十九用双缝干涉测光的波长考纲解读1.理解双缝干涉的原理,能安装和调试仪器.2.观察入射光分别为白光和单色光时双缝干涉的图样.3.掌握利用公式Δx=λ测波长的方法.基本实验要求1.实验原理如实验原理图甲所示,电灯发出的光,经过滤光片后变成单色光,再经过单缝S时发生衍射,这时单缝S相当于一个单色光源,衍射光波同时到达双缝S1和S2之后,S1、S2双缝相当于两个步调完全一致的单色相干光源,相邻两条明(暗)条纹间的距离Δx与入射光波长λ,双缝S1、S2间距离d及双缝与屏的距离l有关,其关系式为:Δx=λ,因此,只要测出Δx、d、l即可测出波长λ.两条相邻明(暗)条纹间的距离Δx用测量头测出.测量头由分划板、目镜、手轮等构成.如实验原理图乙所示.2.实验器材双缝干涉仪,即:光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头,另外还有学生电源、导线、刻度尺.规律方法总结1.数据处理(1)条纹间距的计算:移动测量头的手轮,分划板中央刻线在第1条亮纹中央时读数为a1,在第n条亮纹中央时读数为an,则Δx=.(2)根据条纹间距与波长的关系Δx=λ得λ=Δx,其中d为双缝间距,l为双缝到屏的距离.(3)测量时需测量多组数据,求λ的平均值.2.注意事项(1)调节双缝干涉仪时,要注意调整光源的高度,使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮.(2)放置单缝和双缝时,缝要相互平行,中心大致位于遮光筒的轴线上.3.实验步骤(1)观察双缝干涉图样①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如实验原理图丁所示.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遮光筒轴线到达光屏.1④安装双缝和单缝,尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上,使双缝与单缝平行,二者间距约5cm~10cm.⑤在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹.(2)测定单色光的波长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,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;将该条纹记为第n条亮纹,测出n个亮条纹间的距离a,则相邻两亮条纹间距Δx=.③用刻度尺测量双缝到光屏间距离l(d是已知的).④重复测量、计算,求出波长的平均值.(3)调节测量头时,应使分划板中心刻线和条纹的中心对齐,记清此时手轮上的读数,转动手轮,使分划板中心刻线和另一条纹的中心对齐,记下此时手轮上的读数,两次读数之差就表示这两条纹间的距离.(4)不要直接测Δx,要测多个亮条纹的间距再计算得Δx,这样可以减小误差.(5)白光的干涉观察到的是彩色条纹,其中白色在中央,红色在最外层.3.误差分析(1)双缝到屏的距离l的测量存在误差.(2)测条纹间距Δx带来的误差:①干涉条纹没有调整到最清晰的程度.②误认为Δx为亮(暗)条纹的宽度.③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.④测量多条亮条纹间的距离时读数不准确,此间距中的条纹数未数清.考点一对实验操作的考查例1在“用双缝干涉测光的波长”实验中:(1)实验装置采用双缝干涉仪,它由各部分光学元件在光具座上组成,现准备了下列仪器:A.光源,B.双缝片,C.单缝片,D.滤光片,E.毛玻璃(其中双缝片和光屏连在遮光筒上).把以上仪器安装在光具座上时,正确的排列顺序是______.(2)关于本实验,正确的说法是()A.实验时应调节各器件共轴,并且单缝和双缝的缝应相互平行B.观察到的白光的干涉图样是:可以看到彩色的干涉条纹,中央为一条白亮的零级干涉条纹;彩色条纹的排列,以零级亮条纹为中心左右对称,在第一级亮条纹中紫色在最外侧C.看到白光的干涉条纹后,在单缝前面放上红色或绿色滤光片,即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹,且红条纹的间距比绿条纹的间距大D.测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数解析(1)双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确顺序为:光源、滤光片、单缝、双缝、光屏,或把它们全部倒过来,因此,答案为ADCBE或EBCDA.(2)实验时应使光源、单缝、双缝的中心位于遮光筒的轴线上,且使单缝与双缝平行,A正确.白光的干...