实验15用双缝干预丈量光的波长
实验十五 用双缝干预丈量光的波长
一、实验目的
1．理解双缝干预的原理，能安装和调试仪器．
2．察看入射光分别为白光和单色光时双缝干预的图样．
l
3．掌握利用公式 x＝ dλ测波长的方法．
二、实验原理
单色光经过单缝后， 经双缝产生稳固的干预图样， 图样中相邻两条亮 ( 暗)条纹间的距离 x 与双缝间的距离 d、双缝到屏的距离 l 、单色光的波长 λ之间知足 λ＝ d·Δx/l .
三、实验器械
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、丈量头，此外还有学生电源、导线、刻度尺．
附：丈量头的结构及使用
如图 1 甲所示，丈量头由分划板、目镜、手轮等构成，转着手轮，分划板会向左右挪动，丈量时，应使分划板的中心刻度对齐条纹的中心，如图乙，记下此时手轮上的读数．而后
转动丈量头， 使分划板中心刻线与另一条纹的中心对齐， 再次记下手轮上的刻度． 两次读数之差就表示这两个亮条纹间的距离．
图 1
实质丈量时，要测出 n 条亮条纹 (暗条纹 )的宽度，设为 a，那么 x＝ a . n－
1
四、实验步骤
1．安装仪器
(1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏挨次安置在光具座上，如图 2 所示．
图 2 实验15用双缝干预丈量光的波长
(2)接好光源，翻开开关，使白炽灯正常发光．调理各零件的高度，使光源灯丝发出的光
能沿轴线抵达光屏．
(3)安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝互相平行．
2．察看与记录
(1)调整单缝与双缝间距为几厘米时，察看白光的干预条纹．
(2)在单缝和光源间放上滤光片，察看单色光的干预条纹．
(3)调理丈量头，使分划板中心刻度线对齐第
1 条亮条纹的中心，记下手轮上的读数
a1；
转着手轮，使分划板向一侧挪动，当分划板中心刻度线与第
n 条相邻的亮条纹中心对齐 |a1－ a2|
人教版《高中物理选修3-4》学案《光》 第四节 用双缝干涉测定光的波长 共1课时 课型：三三四 主备人： 闫保松 审核人： 使用时间 2012年 月 日 第 周 第 个 总第 个
第1页 共4页 第2页 共4页 第十三章 第四节：用双缝干涉测量光的波长
【本章课标转述】
通过实验，理解光的折射定律。测定材料的折射率，认识光的全反射现象。初步了解光导纤维的工作原理和光线在生产中的应用，认识光线技术对经济社会生活的重大影响。
观察光的干涉、衍射和偏振现象。知道产生干涉、衍射现象的条件。用双缝干涉实验测定光的波长。观察薄膜干涉现象。了解激光的特性和应用。用激光观察全息照相。
【学习目标】
1、说出“用双缝干涉测量光的波长”的实验原理，默写出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，加强合作。
【学习重点】相邻亮条纹中心间距的推导。
【学习过程】
一、实验原理．．．．．．
阅读课本Ｐ56页内容，了解．．影响光的干涉条纹间距的因素。
dlx
公式中各物理量的含义是：
l：
d：
λ：
Δx：
深度理解：如何确定条纹间距？
二、认识实验装置．．．．．．．．
阅读课本Ｐ57页内容，认识双缝干涉实验装置，在下面写出各部分仪器的名称
A： B：
C： D：
E： F：
实验：用双缝干涉测量光的波长
【教案目标】
（一）知识与技能
1．掌握明条纹（或暗条纹）间距的计算公式及推导过程。
2．观察双缝干涉图样，掌握实验方法。
（二）过程与方法
培养学生的动手能力和分析处理“故障”的能力。
（三）情感、态度与价值观
体会用宏观量测量微观量的方法，对学生进行物理方法的教育。
【教案重点】
双缝干涉测量光的波长的实验原理及实验操作。
【教案难点】
x、L、d、λ的准确测量。
【教案方法】
复习提问，理论推导，实验探究
【教案用具】
双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺
【教案过程】
（一）引入新课
师：在双缝干涉现象中，明暗条纹出现的位置有何规律
生：当屏上某点到两个狭缝的路程差Δ=2n·2，n=0、1、2…时，出现明纹；当Δ=（2n+1）
2，n=0、1、2…时，出现暗纹。
师：那么条纹间距与波长之间有没有关系呢下面我们就来推导一下。
（二）进行新课
1．实验原理
师：［投影下图及下列说明］
设两缝S1、S2间距离为d，它们所在平面到屏面的距离为l，且l>>d，O是S1S2的中垂线与屏的交点，O到S1、S2距离相等。
推导：（教师板演，学生表达）
由图可知S1P=r1
师：r1与x间关系如何
生：r12=l2+（x-2d）2
师：r2呢
生：r22=l2+（x+2d）2
师：路程差|r1-r2|呢（大部分学生沉默，因为两根式之差不能进行深入运算）
师：我们可不可以试试平方差
r22-r12=（r2-r1）（r2+r1）=2dx
由于l>>d，且l>>x，所以r1+r2≈2l，这样就好办了，r2-r1=Δr=ldx
师：请大家别忘了我们的任务是寻找Δx与λ的关系。Δr与波长有联系吗
生：有。
师：好，当Δr=2n·2，n=0、1、2…时，出现亮纹。
即ld·x=2n·2时出现亮纹，或写成x=dln
13.4 实验：用双缝干涉测量光的波长
【教学目标】
（一）知识与技能
1．掌握明条纹（或暗条纹）间距的计算公式及推导过程。
2．观察双缝干涉图样，掌握实验方法。
（二）过程与方法
培养学生的动手能力和分析处理“故障”的能力。
（三）情感、态度与价值观
体会用宏观量测量微观量的方法，对学生进行物理方法的教育。
【教学重点】
双缝干涉测量光的波长的实验原理及实验操作。
【教学难点】
x、L、d、λ的准确测量。
【教学方法】
复习提问，理论推导，实验探究
【教学用具】
双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺
【教学过程】
（一）引入新课
师：在双缝干涉现象中，明暗条纹出现的位置有何规律？
生：当屏上某点到两个狭缝的路程差Δ=2n·2，n=0、1、2…时，出现明纹；当Δ=（2n+1）
2，n=0、1、2…时，出现暗纹。
师：那么条纹间距与波长之间有没有关系呢？下面我们就来推导一下。
（二）进行新课
1．实验原理
师：［投影下图及下列说明］
设两缝S1、S2间距离为d，它们所在平面到屏面的距离为l，且l>>d，O是S1S2的中垂线与屏的交点，O到S1、S2距离相等。
推导：（教师板演，学生表达）
由图可知S1P=r1
师：r1与x间关系如何？
生：r12=l2+（x-2d）2
师：r2呢？
生：r22=l2+（x+2d）2
师：路程差|r1-r2|呢？（大部分学生沉默，因为两根式之差不能进行深入运算）
师：我们可不可以试试平方差？
r22-r12=（r2-r1）（r2+r1）=2dx
由于l>>d，且l>>x，所以r1+r2≈2l，这样就好办了，r2-r1=Δr=ldx
师：请大家别忘了我们的任务是寻找Δx与λ的关系。Δr与波长有联系吗？
生：有。
师：好，当Δr=2n·2，n=0、1、2…时，出现亮纹。
即ld·x=2n·2时出现亮纹，或写成x=dln
