双缝干涉测波长题

2024-04-15

双缝干涉测波长题(精选2篇)

篇1:双缝干涉测波长题

学校:临清实验高中

学科:物理

编写人:孙秀芝 审稿人 :孔庆生

选修3-4第十三章第3节用双缝干涉测量光的波长

一、教材分析

本节是利用光干涉的理论知识进行实验与应用,在实际生活应用中有重要意义,在考试中的地位也举足轻重。

二、教学目标

(1)认识光的干涉现象及产生干涉的条件;

(2)理解光的干涉条纹形成原理,认识干涉条纹的特征;

(3)用波动说说明明暗相间的干涉条纹,时间上是稳定的,空间上存在的。

三、教学重点难点

[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

四、学情分析(根据个人情况写)

五、教学方法

实验观察、理论分析、学案导学

六、课前准备

双缝干涉仪包括: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

七、课时安排:1课时

八、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

(二)情景导入、展示目标。

(三)合作探究、精讲点拨。

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:

(1)光源发出的光经滤光片成为单色光,单色光通过单缝后相当于线光源,经双缝产生稳定的干涉图样,通过屏可以观察到干涉条纹;如果用白光通过双缝可以观察到彩色条纹。(2)若双缝到屏的距离用l表示,双缝间的距离用d表示,相邻两条亮条纹间d的距离用Δx表示,则入射光的波长为dx。实验中d是已知的,测出l、Δx即可测出光的波l长

3、实验器材:

双缝干涉仪包括: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

4、实验装置:

如教材上图所示,将直径约为10cm、长约为1m的遮光筒平放在光具座上,筒的一端有双缝,另一端装上毛玻璃做光屏,其上有刻度,先取下双缝,打开光源,调节光源高度,使他发出的一束光恰好沿遮光筒的轴线照亮光屏,然后放好单缝和双缝,两屏相距5cm-10cm,使缝互相平行,且位于轴线上,这时可看到彩色干涉条纹,若在单缝屏和光源之间放置一块滤光片,则可以观察到单色干涉条纹。

5、实验步骤:(1)调节双缝干涉仪,观察光的双缝干涉现象

(2)用单色光入射得到干涉条纹,测出n条亮条纹的距离a,得相邻条纹间的距离xa n1dx计算出l(3)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波长

(4)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。

6、通过合作探究导出实验的注意事项

(1)调节双缝干涉仪时,要注意调节光源的高度,使它发出的一束光能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对齐条纹的中心,记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心对齐另一条纹的中心,记下此时手轮上的读数,两次读数之差就表示这两条条纹间的距离

(4)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(5)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。

课堂巩固训练

1题:(见导学案)在双缝干涉实验中保持狭缝间的距离和狭缝到屏的距离都不变,用不同的色光照射时,则下列叙述正确的是()A.红光的干涉条纹间距最大

B.紫光的干涉条纹间距最大

C.红光和紫光干涉条纹间距一样大

D.用白光照射会出现白色干涉条纹 答案:A

(四)反思总结,当堂检测。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。

设计意图:引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。(课堂实录)

(五)发导学案、布置预习。

九、板书设计

十、教学反思(根据实际情况写)

篇2:双缝干涉测波长题

双缝干涉测光的波长这个实验成败的关键,我认为是调共轴。通常我们调共轴基本是二次成像法,即:先把透镜移近单缝,直到在单缝面上见到缩小的像,若此像不在单缝中心,则上下移动或左右旋转透镜。然后把透镜移近灯泡,直到在单缝面上形成一放大的像,若此像不在中心,则上下调节灯泡。反复调节几次,使放大的像及缩小的像均成在单缝中心。最后把透镜放在离灯丝5cm的地方。我认为这种方法不可取。一、繁琐,反复调节透镜使像成在缝中心,这是很难调的,大学生用这种方法做这个实验,两个小时很多学生做不出来,何况中学生45分钟做这实验。二、不科学,只调节透镜,使光源、透镜、单缝、双缝、遮光筒共轴不太严谨。三、没适应性,理论来说灯泡到透镜距离应该是一个焦距。但是,一条生产线生产出来的透镜不一定都是5cm,而我们透镜都放在5cm位置上不太牵强了吗?要是一个透镜坏了整套仪器都用不成了呢?况且根据我的观察,透镜并不是在一个焦距上效果最好,而是大于一个焦距,无限靠近一个焦距时候最好。四、不确定性,我们说这个放大的和缩小的像具体是灯泡的像还是灯丝的像呢?如果是灯泡的像的话,这个很难调,至少我还没有观察到,如果是燈丝的像,那么灯丝缩小的像比单缝前面的缝还小,我们这么观察它在单缝上面呢?

这个实验我认为要做到“心知肚明”。“心”是仪器的中心,也就是我们这个实验的轴,“心直”就是轴在一条直线上,“肚明”就是光源、透镜、遮光筒共轴的时候,整个遮光筒是亮堂的。怎么做呢?

1. 把两个支架放到光具座最后面的两个滑块上,调到相同高度。放上遮光筒,使遮光筒与光具座平行。连接小灯泡到学生电源,电源电压调到2V,打开电源开关,小灯泡发出微弱的光。

2. 通过遮光筒观察小灯泡的灯丝,上下移动和左右旋转使灯丝出现在遮光筒中央位置,固定小灯泡高度。

3. 放上照明透镜,上下移动照明透镜,直到灯丝再次出现在遮光筒中央位置。前后移动照明透镜的滑块,如果灯丝偏离中央位置,那么继续调节照明透镜高度,直到灯丝不偏离中央位置,只在中央放大或缩小,固定照明透镜高度。

4. 照明透镜滑块向光源方向移动,直到观察到最大最清晰的灯丝,固定照明透镜滑块位置。

5. 装上双缝、单缝,单双缝平行,单缝距离光源约25cm。

6. 电源电压调到12V,装上测量头,观察白光干涉条纹。

7. 装上滤色片,测量单色光的波长。

8. 电源电压调到最小,关闭电源,整理仪器,处理实验数据。

这个方法的优点是:1. 是否共轴,可以直接观测,科学、直观。2. 按照这种方法操作,从调共轴到观察白光干涉条纹不到5分钟,更简单,成功率更高。3. 纠正学生拼凑实验的习惯。学生做实验经常把仪器全部组装上去之后,拼实验数据,拼实验现象,而忽视了实验原理和实验目的。

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