用雙縫干涉條紋測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)
一. 教學(xué)內(nèi)容： 實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉條紋測(cè)光的波長(zhǎng)
全章復(fù)習(xí)
二. 知識(shí)要點(diǎn)：
1. 通過(guò)安裝調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)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(cè)定單色光波的波長(zhǎng)。
2. 本章知識(shí)梗概
三. 重點(diǎn)、難點(diǎn)解析：
1. 實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)原理：
光源發(fā)出的光經(jīng)濾色片成為單色光，單色光通過(guò)單縫后，相當(dāng)于線光源。通過(guò)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(jì)算波長(zhǎng)的公式：
用雙縫干涉條紋測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)：同種相鄰干涉條紋間的距離x，即可算出單色光的波長(zhǎng)。
實(shí)驗(yàn)方法：
儀器安裝調(diào)節(jié)好后，換上測(cè)量頭，把測(cè)量頭的游標(biāo)尺置10mm左右，調(diào)節(jié)目鏡，在視場(chǎng)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(kāi)始測(cè)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(kāi)測(cè)量頭上的緊固螺釘，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)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(cè)x，測(cè)量的相對(duì)誤差較大，因此可先測(cè)6條明(或暗)條紋的總間距.再計(jì)算出x。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，把分劃板刻線對(duì)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(duì)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(duì)齊干涉條紋，對(duì)測(cè)量結(jié)果影響很大，由于明暗條紋的單線不很清晰，測(cè)量時(shí)應(yīng)對(duì)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(shí)，中心刻線就對(duì)齊在條紋的中心，如圖所示。為減小測(cè)量誤差，x1及x7的讀數(shù)應(yīng)重復(fù)測(cè)幾次，取其平均值。計(jì)算波長(zhǎng)時(shí)，雙縫縫距標(biāo)在雙縫座上，在安裝儀器時(shí)就要把d值記下來(lái)。縫屏距
誤差分析：
產(chǎn)生偶然誤差主要是條紋間距的測(cè)量和讀數(shù)操作錯(cuò)誤。
2.
【典型例題
[例1] 用單色光做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，從中央O點(diǎn)開(kāi)始計(jì)數(shù)。在光屏上某點(diǎn)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(jí)數(shù)將提高。D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
[例2] 若把楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)小于空氣中波長(zhǎng)，由條紋間距公式
答案：B
[例4] 登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過(guò)度照射，尤其是眼睛更不能長(zhǎng)時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p壞視力。有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對(duì)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(jì)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(guò)小孔得到的衍射圖樣和泊松亮斑比較，下列說(shuō)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(diǎn)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(shuō)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(guò)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，我們通常看到的絕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(shí)，測(cè)量頭如圖所示，
上手輪的兩次讀數(shù)如圖(a)、(b)所示。測(cè)得的單色光波長(zhǎng)是多少?
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/999499.html
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