普通高中物理选择性必修一第四章第4节实验：用双缝干涉测量光的波长

关于普通高中物理选择性必修一第四章第4节实验：用双缝干涉测量光的波长的竖屏导图，内容包括实验思路、物理量的测量等，供备课参考。

• 普通高中物理选择性必修一 第四章第4节 实验：用双缝干涉测量光的波长
• 内容来源|普通高中教科书 物理 选择性必修第一册 人民教育出版社 软件|亿图脑图MindMaster
• 实验思路
• 利用双缝干涉相邻亮（暗）条纹的间距和光的波长之间的关系，通过双缝干涉实验测量光的波长。
• 实验思路
  • 双缝干涉实验装置
    • 光源发出的光经滤光片（装在单缝前）成为单色光，把单缝照亮。
    • 单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝的右边空间发生干涉。
    • 遮光筒的一端装有毛玻璃屏，可以在这个屏上观察到干涉条纹。
    • 透镜的作用是使射向单缝的光更集中。
  • 计算光波波长
    • • 本实验需要测量的物理量是双缝到屏的距离 l 和相邻两条亮条纹间的距离Dx，以及双缝间的距离 d。
• 物理量的测量
• 物理量的测量
  • 双缝间的距离d已知
  • l 的测量
    • 双缝到屏的距离 l，用刻度尺测出。
  • Dx 的测量
    • 用测量头测出
      • 测量头通常有两种，都由分划板、目镜、手轮等构成。
      • 转动手轮，分划板会左右移动。
      • 测量时，应使分划板的中心刻线与亮条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数。然后转动手轮，使分划板中心刻线与另一相邻亮条纹的中心对齐，再次记下手轮上的读数。两次读数之差表示这两条亮条纹间的距离Dx
      • 为减小测量误差，可测多条亮条纹间的距离a，再求出相邻两条亮条纹间的距离。
• 进行实验
• 进行实验
  • 实验前
    • 取下双缝，打开光源，调节光源的高度和角度，使它发出的光沿着遮光筒的轴线把屏照亮。
    • 放好单缝和双缝，注意使单缝与双缝平行，尽量使缝的中心位于遮光筒的轴线上。
  • 调整后
    • 在单缝与光源之间放上滤光片，观察单色光的双缝干涉图样。
  • 测量
    • 测量 l 和 Dx
    • 分别改变滤光片的颜色和双缝的距离d，观察干涉条纹的变化。
• 数据分析
• 设计表格记录实验数据
• 拓展学习 用光传感器做双缝干涉的实验
• 用光传感器做双缝干涉实验
  • 实验装置
    • 光源在铁架台的最上端，中间是刻有双缝的挡板，下面是光传感器。这个实验的光路是自上而下的。
    • 图中带有白色狭长矩形的小盒是光传感器，沿矩形的长边分布着许多光敏单元。传感器各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后，在显示器上显示出来。
  • 数据分析
    • 根据显示器上干涉图像的条纹间距，可以算出光的波长。
    • 这种方法除了可以测量条纹间距外，还可以方便、形象地展示亮条纹的分布，并能测出传感器上各点的光照强度。
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