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实验:用双缝干涉测量光的波长.doc

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实验:用双缝干涉测量光的波长.doc

上传人:2286107238 2022/1/10 文件大小:45 KB

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文档介绍

文档介绍:. .
优选
实验十六 用双缝干预测量光的波长(同时练****使用测量头)

如图1所示,光源发出的光,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,相邻两条亮(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.
图1
两条相邻亮(暗)、目镜、手轮等构成,如图2所示.
图2

双缝干预仪,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.

(1)观察双缝干预图样
①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如图3所示.
图3
②接好光源,翻开开关,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.
④安装单缝和双缝,尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上,使单缝与双缝平行,二者间距约为5~10 cm.
⑤在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干预条纹.
(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预条纹.
. .
优选
②使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央,如图4所示,记下手轮上的读数,将该条纹记为第1条亮条纹;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条亮条纹,测出n条亮条纹间的距离a,那么相邻两亮条纹间距Δx=.
图4
③用刻度尺测量双缝到光屏间距离l(d是的).
④重复测量、计算,求出波长的平均值.

(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条亮条纹中央时读数为a1,在第n条亮条纹中央时读数为an,那么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为双缝到光屏的距离.
(3)测量时需测量多组数据,求λ的平均值.

(1)调节双缝干预仪时,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)调节测量头时,应使分划板中心刻线和亮条纹的中心对齐,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亮条纹的中心对齐,记下此时手轮上的读数,两次读数之差就表示这两条亮条纹间的距离.
(4)不要直接测Δx,要测多条亮条纹的间距再计算得到Δx,这样可以减小误差.
(5)白光的干预观察到的是彩色条纹,其中白色在中央,红色在最外层.

(1)双缝到光屏的距离l的测量存在误差.
(2)测条纹间距Δx带来的误差:
①干预条纹没有调整到最清晰的程度.
. .
优选
②误认为Δx为亮条纹的宽度.
③分划板刻线与干预条纹不平行,中心刻线没有恰好位于亮条纹中心.
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.
命题点一 教材原型实验
例1 现有毛玻璃屏A