研究报告双缝干涉实验

实验：用双缝干涉测量光的波长 导学案

学习目标：

1、了解“用双缝测量光的波长”的实验原理，知道影响干涉条纹宽度的因素

2、经历用双缝干涉测量光的波长的实验过程，加深对双缝干涉图样的认识和理解，养成合作意识。学习重点难点：

本节的重点是利用两相邻亮条纹中心间距的表达式测单色光的波长；

学习方法： 分组实验，合作探究学习过程：

1、实验目的：

（1）观测白光及单色光的双缝干涉图样（2）测定单色光的波长

2、实验原理

【导思】如右图，与两缝S1、S2之间的距离d相比，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略。两缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0.双缝到屏的距离OP0=l.

屏幕 当两列波的路程差为波长的整数倍

双缝d△x L △x 即 （k=0,1,2…)时才会出现亮条纹亮条纹位置为：

相邻两个明(或暗)条纹之间的距离

S1 S2 为 其中，波长用λ 表示，d表示两个狭缝之间的距离，l为挡板与屏间的距离．根据这个公

式可以测出波长。

a、根据测波长的公式，预计实验时所用的器材有哪些？

3、观察双缝干涉图样实验步骤：

b、改变什么条件可以增大相邻亮条纹的距离以便于测量？

滤光片 单缝双缝

遮光筒L2 屏 光源 L1 图（甲） 1）

1)、安装双缝干涉仪

2）、单缝到双缝的距离为5-10cm3）、通过目镜，可看见白光的双缝干涉条纹

an14）、测量出n条亮条纹间距a得相邻条纹间的距离x5）、利用已知的双缝间距d，用刻度尺测出双缝到屏的距离l，根据公式dxl计算出波长 6）、换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间的距离有什么变化，并求出相应的波长。[

注意事项：

1、安装仪器的顺序：光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏

2、双缝与单缝相互平行，且竖直放置

3、光源、虑光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上

4、若出现在光屏上的光很弱，由于不共轴所致

5、若干涉条纹不清晰，与单缝和双缝是否平行有很大关系

6、不要直接测Δx，要测几个条纹的间距计算得到Δx，这样可减小误差

7、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。

【图示】在单缝和光源间放上滤光片就可见到单色光的双缝干涉图样（如图）。

反思与小结

图 单色光的双缝干涉图样 实验：用双缝干涉测量光的波长检测卡

根据实验所学知识完成下面学习目标

A1、相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距Δx=

A2、测波长的公式为λ=

A3、根据测波长的公式，预计实验时所用的器材有哪些？

A4、改变什么条件可以增大相邻亮条纹的距离以便于测量？

B5、从点光源发出的白光，经过透镜后成一平行光束，垂直照射到挡板P上，

板上开有两条靠的很近的平行狭缝S1、S2，如图所示，在屏Q上可看到干涉条纹，图中O点是屏上与两狭缝等距离的一点，则（ ）A、干涉条纹是黑白的，O点是亮点B、干涉条纹是黑白的，O点是暗点

S1 O S2 P Q L

C、干涉条纹是彩色的，O点是亮点.D、干涉条纹是彩色的，O点是暗点【提示】白光是复色光

【测定单色光的波长】

（1）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，装置如图1所示，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②____________、③____________、④____________、⑤遮光筒、⑥____________。对于某种单色光，为增加相邻亮纹间距，可采取_________或_________的方法。

（2）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数

如图2所示。 然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数____________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为____________mm。

（3）已知双缝间距为2×10-4m，测得双缝到屏的距离为0.7m，则所测红光的波长为____________nm。【变式训练】

用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样，双缝之间的距离是0.2 mm，用的是绿色滤光片，在毛玻璃屏上可以看到绿色干涉条纹．

(1)毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直还是平行？

(2)如果把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离如何变化？

(3)把绿色滤光片换为红色，相邻两亮条纹中心的距离增大了，说明哪种色光波长更长？

(4)如果改用间距为0.3 mm的双缝，相邻两亮条纹中心的距离如何变化？