用雙縫干涉條紋測光的波長的實驗
一. 教學(xué)內(nèi)容： 實驗：用雙縫干涉條紋測光的波長
全章復(fù)習(xí)
二. 知識要點：
1. 通過安裝調(diào)節(jié)實驗儀器，使學(xué)生了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件。讓學(xué)生觀察白光及單色光的雙縫干涉圖樣，并測定單色光波的波長。
2. 本章知識梗概
三. 重點、難點解析：
1. 實驗
實驗原理：
光源發(fā)出的光經(jīng)濾色片成為單色光，單色光通過單縫后，相當(dāng)于線光源。通過雙縫后，變成頻率相同、相(位)差恒定的相干光，可以在光屏上產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣根據(jù)計算波長的公式：
用雙縫干涉條紋測光的波長的實驗：同種相鄰干涉條紋間的距離x，即可算出單色光的波長。
實驗方法：
儀器安裝調(diào)節(jié)好后，換上測量頭，把測量頭的游標(biāo)尺置10mm左右，調(diào)節(jié)目鏡，在視場中出現(xiàn)清晰的干涉條紋及分劃板上的刻線，然后在單縫前套上紅色或綠色濾色片即可開始測量。
分劃板上的刻線形狀如圖所示，一條水平刻線、二條豎直刻線。豎直刻線應(yīng)與干涉條紋平行。若不平行，松開測量頭上的緊固螺釘，轉(zhuǎn)動測量頭，使豎直劃線與干涉條紋平行.在雙縫距d及縫屏距
。若直接測x，測量的相對誤差較大，因此可先測6條明(或暗)條紋的總間距.再計算出x。轉(zhuǎn)動手輪，把分劃板刻線對齊左邊某一條清晰的亮(或暗)條紋，記下游標(biāo)尺上的讀數(shù)x1，然后把分劃板移向右邊，把刻線對齊第七條亮(或暗)條紋，記下游標(biāo)尺讀數(shù)x7，如圖所示。6條條紋的總間距為x7一x1.則
分劃板刻線能否對齊干涉條紋，對測量結(jié)果影響很大，由于明暗條紋的單線不很清晰，測量時應(yīng)對齊干涉明(或暗)條紋的中心。方法如下：把明(或暗)條紋嵌在分劃板兩根短刻線之間，使條紋的兩邊邊緣與短刻線的距離相等，這時，中心刻線就對齊在條紋的中心，如圖所示。為減小測量誤差，x1及x7的讀數(shù)應(yīng)重復(fù)測幾次，取其平均值。計算波長時，雙縫縫距標(biāo)在雙縫座上，在安裝儀器時就要把d值記下來。縫屏距
誤差分析：
產(chǎn)生偶然誤差主要是條紋間距的測量和讀數(shù)操作錯誤。
2.
【典型例題
[例1] 用單色光做雙縫實驗時，從中央O點開始計數(shù)。在光屏上某點P恰為第三條亮紋�，F(xiàn)改用頻率較高的單色光照射，裝置其他條件不變，那么( )
A. P處仍為第三條亮紋
B. P處可能是第四條暗紋
C. P處可能是第二條亮紋
D. 若將光屏向雙縫移近一些，在P處可能是看到第二條亮紋
變小，波程差變大，P的亮紋級數(shù)將提高。D選項錯誤。
[例2] 若把楊氏雙縫干涉實驗改在水中進(jìn)行，其他條件不變，則得到的干涉條紋間距將如何變化( )
A. 變大 B. 變小 C. 不變 D. 不能確定
解析：光在水中的波長小于空氣中波長，由條紋間距公式
答案：B
[例4] 登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴(yán)重地?fù)p壞視力。有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計一種能大大減小紫外線對眼睛的傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n=1.5，所要消除的紫外線的頻率為8.11014Hz，那么它設(shè)計的這種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] 平行光通過小孔得到的衍射圖樣和泊松亮斑比較，下列說法中正確的有( )
A. 在衍射圖樣的中心都是亮斑
B. 泊松亮斑中心亮點周圍的暗環(huán)較寬
C. 小孔衍射的衍射圖樣的中心是暗斑，泊松亮斑圖樣的中心是亮斑
D. 小孔衍射的衍射圖樣中亮、暗條紋間的間距是均勻的，泊松亮斑圖樣中亮、暗條紋間的間距是不均勻的
[例6] 有關(guān)偏振和偏振光的下列說法中正確的有( )
A. 只有電磁波才能發(fā)生偏振，機(jī)械波不能發(fā)生偏振
B. 只有橫波能發(fā)生偏振，縱波不能發(fā)生偏振
C. 自然界不存在偏振光，自然光只有通過偏振片才能變?yōu)槠窆?/p>
D. 除了從光源直接發(fā)出的光以外，我們通�？吹降慕^大部分光都是偏振光
雙縫間距是0.4mm，當(dāng)分劃板中心刻線從第l條亮紋移到第6條亮紋時，測量頭如圖所示，
上手輪的兩次讀數(shù)如圖(a)、(b)所示。測得的單色光波長是多少?
本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/999499.html
相關(guān)閱讀：如何解答那些開放性試題