高考：用双缝干涉条纹测光的波长的实验.doc

2019年高考：用双缝干涉条纹测光的波长的实验用双缝干涉条纹测光的波长的实验一.教学内容：实验：用双缝干涉条纹测光的波长全章复习二.知识要点：1.通过安装调节实验仪器使学生了解光波产生稳定的干涉现象的条件。让学生观察白光及单色光的双缝干涉图样并测定单色光波的波长。2.本章知识梗概三.重点、难点解析：1.实验实验原理：光源发出的光经滤色片成为单色光单色光通过单缝后相当于线光源。通过双缝后变成频率相同、相(位)差恒定的相干光可以在光屏上产生稳定的干涉图样根据计算波长的公式：用双缝干涉条纹测光的波长的实验：同种相邻干涉条纹间的距离x即可算出单色光的波长。实验方法：仪器安装调节好后换上测量头把测量头的游标尺置10mm左右调节目镜在视场中出现清晰的干涉条纹及分划板上的刻线然后在单缝前套上红色或绿色滤色片即可开始测量。分划板上的刻线形状如图所示一条水平刻线、二条竖直刻线。竖直刻线应与干涉条纹平行。若不平行松开测量头上的紧固螺钉转动测量头使竖直划线与干涉条纹平行.在双缝距d及缝屏距。若直接测x测量的相对误差较大因此可先测6条明(或暗)条纹的总间距.再计算出x。转动手轮把分划板刻线对齐左边某一条清晰的亮(或暗)条纹记下游标尺上的读数x1然后把分划板移向右边把刻线对齐第七条亮(或暗)条纹记下游标尺读数x7如图所示。6条条纹的总间距为x7一x1.则分划板刻线能否对齐干涉条纹对测量结果影响很大由于明暗条纹的单线不很清晰测量时应对齐干涉明(或暗)条纹的中心。方法如下：把明(或暗)条纹嵌在分划板两根短刻线之间使条纹的两边边缘与短刻线的距离相等这时中心刻线就对齐在条纹的中心如图所示。为减小测量误差x1及x7的读数应重复测几次取其平均值。计算波长时双缝缝距标在双缝座上在安装仪器时就要把d值记下来。缝屏距误差分析：产生偶然误差主要是条纹间距的测量和读数操作错误。2.【典型例题[例1]用单色光做双缝实验时从中央O点开始计数。在光屏上某点P恰为第三条亮纹。现改用频率较高的单色光照射装置其他条件不变那么()A.P处仍为第三条亮纹B.P处可能是第四条暗纹C.P处可能是第二条亮纹D.若将光屏向双缝移近一些在P处可能是看到第二条亮纹变小波程差变大P的亮纹级数将提高。D选项错误。[例2]若把杨氏双缝干涉实验改在水中进行其他条件不变则得到的干涉条纹间距将如何变化()A.变大B.变小C.不变D.不能确定解析：光在水中的波长小于空气中波长由条纹间距公式答案：B[例4]登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射否则将会严重地损坏视力。有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为n=1.5所要消除的紫外线的频率为8.11014Hz那么它设计的这种增反膜的厚度至少是多少?2.4710-7m因此膜的厚度至少是1.210-7m。[例5]平行光通过小孔得到的衍射图样和泊松亮斑比较下列说法中正确的有()A.在衍射图样的中心都是亮斑B.泊松亮斑中心亮点周围的暗环较宽C.小孔衍射的衍射图样的中心是暗斑泊松亮斑图样的中心是亮斑D.小孔衍射的衍射图样中亮、暗条纹间的间距是均匀的泊松亮斑图样中亮、暗条纹间的间距是不均匀的[例6]有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有()A.只有电磁波才能发生偏振机械波不能发生偏振B.只有横波能发生偏振纵波不能发生偏振C.自然界不存在偏振光自然光只有通过偏振片才能变为偏振光D.除了从光源直接发出的光以外我们通常看到的绝大部分光都是偏振光双缝间距是0.4mm当分划板中心刻线从第l条亮纹移到第6条亮纹时测量头如图所示上手轮的两次读数如图(a)、(b)所示。测得的单色光波长是多少?