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高中物理第十三章光4实验:用双缝干涉测量光的波长名师导航学案选修3-4剖析

高中物理第十三章光4实验:用双缝干涉测量光的波长名师导航学案选修3-4剖析
高中物理第十三章光4实验:用双缝干涉测量光的波长名师导航学案选修3-4剖析

4 实验:用双缝干涉测量光的波长

名师导航

知识梳理

1.实验装置及器材

实验装置采用双缝干涉仪,它由各部分光学元件在光具座上组成,如图13-3-1所示.

图13-3-1

2.实验原理

根据公式____________可计算波长,双缝间的距离d 是已知的,双缝到屏的距离l 可以用米尺测出,相邻两条亮(暗)纹间的距离Δx 用测量头(如图13-3-2所示)测出.

图13-3-2

3.实验步骤

(1)测量时,应使分划板中心刻度对齐条纹_________(如图13-3-3所示),记下此时手轮上的读数.

图13-3-3

(2)转动测量头,使分划板中心刻度____________,记下此时手轮上的读数.

(3)两次____________就表示这两条纹间的距离.

(4)测出n 条亮(暗)纹间的距离a ,则相邻两条亮(暗)纹间的距离Δx=__________. 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.

(5)由公式Δx=d l λ,得λ=.)1(l

n ad (6)重复上述实验步骤,求出x 的平均值.

知识导学

在学习本节内容以前,我们已经学过了双缝干涉的理论知识,所以要对理论知识进行复习巩固,同时预习实验内容,明确实验目的和实验原理,知道所需要的实验仪器及仪器在使用时的先后顺序.在实验过程中要注意操作步骤的先后顺序及可能会造成实验误差的细小枝节,确保实验结果的准确性.

在本节的实验中,由于Δx 、l 对实验结果的影响较大,l 用毫米刻度尺来测量,Δx 用测量头来测量,直接测量会有较大的误差,通常用测n 条的间距a ,再推测出相邻条纹的间距Δx=a/(n-1) ,也可以通过多次测量求平均值的方法来减小实验的误差. 疑难突破

本实验的注意事项

剖析:(1)双缝干涉仪是比较精密的实验仪器,要轻拿轻放,不要随便拆分遮光筒、测

量头等元件.

(2)滤光片、单缝、双缝、目镜等会沾染灰尘,应该用擦镜纸轻轻擦拭,不要用其他物品擦拭或用口吹气除尘.

(3)要注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心线上,并使单缝、双缝平行且竖直.

(4)光源最好为线状长丝灯泡,调节时使之与单缝平行且靠近.

(5)实验中会出现像屏上的光很弱或不均匀的情况,主要是灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴线所致.干涉条纹的清晰与否与单缝和双缝是否平行很有关系.

(6)测量条纹间隔的方法

两条相邻明(暗)条纹间的距离Δx 1用测量头测量(由分划板、目镜、手轮等构成,如图13-3-4所示),转动手轮,分划板会左、右移动.测量时,应使分划板中心刻线对准条纹的中心(如图13-3-5所示),记下此时手轮上的读数a 1,转动手轮,使分划板向一侧移动,当分划板中心刻线对齐另一条相邻的明条纹中心时,记下手轮上的刻度数a 2,两次读数之差就是相邻两条明纹间的距离,即Δx=|a 1-a 2|.

图13-3-4

图13-3-5

Δx 很小,直接测量时相对误差较大,通常测出n 条明条纹间的距离a ,再推算相邻两条明(暗)条纹间的距离,Δx=a/(n-1).

典题精讲

【例1】 如图13-3-6所示,在双缝干涉实验中,若用λ=5×10-7 m 的光照射,屏上O 点是

中央亮纹,屏上A 点为二级亮条纹所在处,若换用λ2=4×10-7 m 的光照射时,屏上O 点处

是什么情况,屏上A 点处又是什么情况?

图13-3-6

思路解析:因为λ1=5×10-7 m 且A 点处为二级亮条纹,

则AN-AM=

2

4λ=2×5×10-7 m=1×10-6 m. OM-ON=0

当λ2=4×10-7 m 时,

AN-AM=1×10-6 m=2

n λ=2×10-7 m 所以n=5

所以A 点为第三级暗纹 OM-ON=0=2

n λ2 所以O 点仍为中央亮纹.

绿色通道:相干光源的两列光波到达某点的路程差等于波长的整倍数时,该处光相互加强,出现亮条纹;当到达某点的路程差为半波长奇数倍时,该点光互相减弱,出现暗条纹. 变式训练1:在双缝干涉实验中,若双缝处两束光的振动情况恰好相反,则在屏上距两缝的路程差δ=__________处出现明条纹,路程差δ=__________处出现暗条纹.

答案:(2k+1)2

λ k λ(k=0,1,2,…) 变式训练2:图13-3-7表示某双缝干涉的实验装置,当用波长为0.4 μm 的紫光做实验时,由于像屏大小有限,屏上除中央亮条纹外,两侧只看到各有3条亮条纹.若换用波长为0.6 μm 的橙光做实验,那么该像屏上除中央条纹外,两侧各有几条亮条纹?

图13-3-7

答案:两条

【例2】 在双缝干涉实验中,测得光波是波长为7.5×10-7 m 的红光,在屏幕上相邻两条明

纹的间距与另一单色光(用相同装置)在屏幕上相邻两条明纹的间距之比为3∶2,则另一单色光的波长为______________m.

思路解析:因为Δx=

d

l λ 所以Δx 1=7.5×10-7 Δx 2=d l λ2 又因为2

321=??x x =32 即27

105.7λ-?=2

3, 所以λ2=5×10-7 m

则另一单色光的波长为5×10-7 m.

答案:5×10-7

绿色通道:光的干涉条纹间距公式:Δx=d

l λ,是解决有关光的干涉问题的一个突破口,但不能死套公式,要学会合理恰当地运用此公式来解题.

变式训练1:单色光照射双缝,双缝间距为0.6 mm,双缝到屏幕的距离为1.5 m ,今测得屏幕

上七条明纹之间的距离为9 mm,则此单色光的波长为多少?

答案:6×10-7 m

变式训练2:用氦—氖激光器发出的激光做双缝干涉实验,在屏幕上得到一组干涉条纹,如双缝到屏间的距离为10.7 m,双缝间的距离为0.45 mm,现测得7条亮条纹间的距离为9 cm,则此激光的波长为____________m.

答案:6.3×10-7

问题探究

问题:某位同学在做用双缝干涉测光的波长的实验中,透过测量头上的目镜观察干涉图样,若只在左侧视野中有明暗相间的条纹,而右侧较暗(没有条纹),这是怎么回事?应怎样调节?

导思:在解决此问题时,要抓住关键字眼“左侧视野中有明暗相间的条纹,而右侧较暗”,正确理解题意,迅速破题.在做这个实验时,一定要注意观察,善于发现问题,并且能够认真思考解决类似问题.

把自己在课堂中所学的理论知识与实践相结合,做到学以致用,并且能够亲自去试着解决问题,并分析造成问题的原因,这样才能进一步巩固理论知识,而且可以提高分析问题的能力.

探究:既然在光屏上出现了明暗相间的条纹,说明双缝和单缝是平行的,符合干涉条件,而视野中右侧没有干涉条纹,可能是目镜过于偏向右侧,偏离了遮光筒轴线所致.

探究结论:可转移测量头上的手轮,使分划板连同目镜向左侧移动适当距离即可.

用双缝干涉实验测波长

用双缝干涉实验测光的波长教学设计 一、设计思想 本堂课主要利用光的干涉现象测量光的波长。通过本实验,我们可以更进一步地了解光波产生稳定的干涉现象的条件,观察白光及单色光的干涉图样,并测定单色光的波长。学生在实验中,通过了解每个实验元件的作用,学会科学设计实验仪器和实验方案的思维方法;同时培养学生的实践能力、自学能力,培养学生的科学态度,让学生体验探究科学的艰辛与喜悦。 二、教学目标 1.知识目标: ⑴知道波长是光的重要参数 ⑵通过实验,学会运用光的干涉测定光的波长 ⑶更进一步理解光产生干涉的条件及探究干涉条纹的间距与哪些因素有关 ⑷认识物理实验和数学工具在物理学发展过程中的作用,掌握物理实验的一些基本技能,会使用基本的实验仪器,培养学生独立完成实验的能力。 2.能力目标: 学会为达到实验目的而设计各种实验元件,培养学生的创造性思维和实践能力;学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。 3.情感目标: 通过本节课,培养学生的科学研究态度,体验探索科学的艰辛与喜悦。 三、重点与难点 经历科学探究过程,自己设计实验、完成实验并测定光的波长。 第 1 页共6 页

四、教学过程 1.实验装置的介绍——双缝干涉仪。 它由各部分光学元件在光具座上组成。如图—1所示。 光源滤光片单缝双缝遮光筒屏 图—1 双缝干涉仪 2.观察双缝干涉图样——探究干涉条纹的间距与哪些因素有关 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,干涉条纹可从屏上观察到。 把直径约10cm、长约1m的遮光筒水平放在光具座上,筒的一端装有双缝,另一端装有毛玻璃屏,在筒的观察端装上测量头。取下双缝,打开光源,调节光源的高度,使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮,然后放好单缝和双缝。单缝和双缝间的距离约为5cm~10cm,使缝相互平行,中心大致位于遮光筒的轴线上。这时在屏上就会看到白光的双缝干涉图样(如图—2)。 图—2 白光的双缝干涉图样 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—3)。 第 2 页共6 页 图—3 单色光的双缝干涉图样

习题25 双缝干涉

一、选择题 1. 把双缝干涉实验装置放在折射率为n 的水中,两缝间距为d ,双缝到屏 的距离为D (D >>d ),所用单色光在真空中波长为λ,则屏上干涉条纹两相邻明纹之间的距离为:( ) (A )nd D λ (B )d D n λ (C )nD d λ (D )nd D 2λ (明纹条件 sin tan x d d d k D θθλ≈== ,k D D x k x d d λλ?=??=,n n λλ=) 2.双缝间距为2 mm ,双缝与幕相距300 cm 。用波长为6000?的光照射时, 幕上干涉条纹的相邻两条纹距离(单位为mm )是( ) (A )4.5 (B )0.9 (C )3.12 (D )4.15 (E )5.18 3.在双缝干涉实验中,初级单色光源S 到两缝 1s 2s 距离相等,则观察屏上中央明条纹位于图中O 处。现将光源S 向下移动到示意图中的S ′位置,则( ) O S

(A )中央明条纹也向下移动,且条纹间距不变。 (B )中央明条纹向上移动,且条纹间距不变。 (C )中央明条纹向下移动,且条纹间距增大。 (D )中央明条纹向上移动,且条纹间距增大。 (S 的位置仅仅影响中央明纹的位置) 二、填空题 1.在双缝干涉实验中,若使两缝之间的距离增大,则屏幕上干涉条纹间 距 ,若使单色光波长减少,则干涉条纹间距 。(D x d λ?=,都减小) 2.如图所示,在双缝干涉实验中SS 1=SS 2, 用波长为 λ的光照射双缝1S 和2S ,通过空气后在屏幕E 上 形成干涉条纹。已知P 点处为第三级明条纹,则1 S 和2S 到P 点的光程差为 。若将 整个装置放于某种透明液体中,P 点为第四级明条 纹,则该液体的折射率n = 。 (光程差sin 3d k δθλλ===,k ’/k=4/3, 则n =λ/λ’=4/3)

中学物理教学法《双缝干涉》实验

1、实验名称:光的双缝干涉、光具盘几何光学演示实验 2、实验目的:解中学物理教学中对几何光学、光的干涉、衍射实 验的要求,熟悉光具盘、双缝干涉实验仪的结构、性能,熟练 掌握它们的使用方法和操作技能;通过实验培养借助仪器说明 书学习独立使用仪器的能力;体会新型光具盘在设计上的特色 和尚存在的问题 3、实验教学目的:⑴双缝干涉:学会利用双缝干涉原理测量光的 波长;培养严谨的记录数据、分析数据的习惯。⑵光具盘:学 会利用光具盘中的实验仪器验证几何光学中的基本原理。 4、实验教学要求:认识区分常用几何光学仪器和元件,了解它们 的特点、光路元和用处;本演示实验光路的安装和调整使学生 通过自己动手操作,掌握一定的实验测量方法。学会利用双缝 干涉原理测量光的波长。学会利用光具盘中的实验仪器验证几 何光学中的基本原理。 5、实验在这一章有什么意义:进一步了解光的性质,明白光的干 涉原理和干涉图样的形成。通过光具盘验证光学的原理可以使 学生更直观地看到这些光学原理所对应的光学现象,理论还要 通过实验说话,有助于学生更深刻的理解光的波动性。 6、实验仪器:j2515型双缝干涉试验仪、j2501-1型光具盘演示仪、 学生电源。 7、实验原理:⑴双缝干涉:两条靠的很近的平行双缝,能把一个 线光源发出的光分成两束相干光,当这两列相干光在空间相遇

时,会出现相互加强或相互减弱的现象,即在光程差等于零或等于波长整数倍的地方,相互加强形成亮点;在光程差等于半波长的奇数倍的地方,相互抵消形成暗点。若在双缝后面置一屏幕,则可以见到明暗相间的干涉条纹。⑵光具盘:根据已有光学原理,自行组装光具盘中的光学仪器从而验证所学光学原理对应现象的真实性。 8、 实验的基本方法、基本过程:①按照说明书对实验仪器进行安 装,并进行调节使各部分等高共轴。②在遮光管一端装上观察系统,调节使之出现双缝。③先观察白色光干涉现象,然后观察单色光并记录.④计算。 9、 数据记录 1.红光 d=0.200mm L=600mm 游标尺读数 1 2 3 4 平均值 X 1(mm) 10.52 10.50 10.52 10.50 10.51 X 7(mm) 22.52 22.54 22.54 22.52 22.53 mm X X L d L d 4171067.66 51.1053.22600200.017-?≈-?=--?=?X ?= 红λ 2.绿光 d=0.200mm L=600mm 游标尺读数 1 2 3 4 平均值 X 1(mm) 9.92 9.90 9.92 9.92 9.915 X 7(mm) 19.52 19.52 19.54 19.54 19.53 mm L d L d 4171034.56 915.953.196002.017-?≈-?=-X -X ?=?X ?=绿λ

用双缝干涉测量光的波长(含答案)

实验十五用双缝干涉测量光的波长 一、实验目的 1.理解双缝干涉的原理,能安装和调试仪器. 2.观察入射光分别为白光和单色光时双缝干涉的图样. 3.掌握利用公式Δx=l d λ测波长的方法. 二、实验原理 单色光通过单缝后,经双缝产生稳定的干涉图样,图样中相邻两条亮(暗)条纹间的距离Δx与双缝间的距离d、双缝到屏的距离l、单色光的波长λ之间满足λ=d·Δx/l. 三、实验器材 双缝干涉仪,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. 附:测量头的构造及使用 如图1甲所示,测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,分划板会向左右移动,测量时,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.然后转动测量头,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 实际测量时,要测出n条亮条纹(暗条纹)的宽度,设为a,那么Δx= a n-1 . 四、实验步骤 1.安装仪器 (1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如图2所示. 图2 (2)接好光源,打开开关,使白炽灯正常发光.调节各部件的高度,使光源灯丝发出的光能沿 轴线到达光屏.

(3)安装单缝和双缝,中心位于遮光筒的轴线上,使双缝和单缝相互平行. 2.观察与记录 (1)调整单缝与双缝间距为几厘米时,观察白光的干涉条纹. (2)在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹. (3)调节测量头,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; 转动手轮,使分划板向一侧移动,当分划板中心刻度线与第n条相邻的亮条纹中心对齐时,记下手轮上的刻度数a2,则相邻两条纹间的距离Δx=\f(|a1-a2|,n-1). (4)换用不同的滤光片,测量其他色光的波长. 3.数据处理 用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l,由公式λ=错误!Δx计算波长.重复测量、计算,求出波长的平均值. 五、误差分析 测定单色光的波长,其误差主要由测量引起,条纹间距Δx测量不准,或双缝到屏的距离测不准都会引起误差,但都属于偶然误差,可采用多次测量取平均值的方法来减小误差. 六、注意事项 1.调节双缝干涉仪时,要注意调整光源的高度,使它发出的一束光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纹间的距离. 4.不要直接测Δx,要测多个亮条纹的间距再计算得Δx,这样可以减小误差. 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. 记忆口诀 亮光源、滤光片,单缝双缝成一线; 遮光筒、测量头,中间有屏把像留; 单缝双缝平行放,共轴调整不能忘; 分划线、亮条纹,对齐平行测得准; n条亮纹读尺数,相除可得邻间距; 缝距筒长记分明,波长公式要记清. 例1在“用双缝干涉测光的波长”实验中:

高中物理-光的干涉

高中物理-光的干涉 知识梳理 1.产生稳定干涉的条件:____________________________. 2.相干光源:让一束_____________的单色光(如红色激光束)投射到两条相距很近的平行狭缝S 1和S 2上,再由狭缝S 1和S 2组成了两个振动情况总是__________的光源,这样的波源被称为相干光源. 3.双缝干涉中,如果入射的是单色光,出现___________的干涉条纹,当屏上某点到双缝的路程差恰为__________时,在该处将出现亮条纹.当屏上某点到双缝的路程差恰为_________时,在该处将出现暗条纹. 4.条纹间距Δx 与波长λ的关系:用不同波长的光做双缝干涉实验时,干涉条纹间的距离Δx 不同,在双缝间距离d 和双缝到光屏的距离l 一定的情况下,波长越长,干涉条纹间的距离越__________;用白光做双缝干涉时,得到彩色干涉条纹,这表明组成白光的各单色光的波长,其中红光波长最______________,紫光波长最_________;Δx 、d 、l 及λ间满足:Δx=______________. 疑难突破 推导相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离公式 剖析:设两条缝S 1和S 2距离为d ,到光屏的距离为l ,且l d ,P 是S 1S 2的中垂线与屏的交点,P 到S 1、S 2的距离相等.如图13-2-1所示,从S 1、S 2射出的光波到达P 点经过的路程相等,两列波的波峰(或波谷)同时到达P 点,它们互相加强,在P 点出现亮条纹,叫做中央亮纹.下面我们研究一下离P 点距离为x 的P 1点的情况,P 1到S 1、S 2的距离分别为r 1、r 2,因此从S 1、S 2发出的光波到达P 1点的路程差为r 2-r 1. 图13-2-1 从图中可以看出: r 12=l 2+(x-2d )2,r 22=l 2+(x+2 d )2 两式相减r 22-r 12=(r 2-r 1)(r 2+r 1)=2dx 由于l>>d ,因此r 2+r 1≈2l. 由r 2-r 1= l d x=kλ(k=0,1,2,…) 可得:x=?=?-k d l r r )(1 2l d ·λ(k=0,1,2, …),该处出现明条纹. 当k=0时,即图中的P 点,S 1、S 2到达P 点的路程差为零,P 一定是振动加强点,出现明纹,又叫中央亮纹. 当k=1时,为第一级明纹……由对称性可知在P 点的下方也有和P 点上方相对称的明纹. 同理,由r 2-r 1=(2k+1) 2λ(k=0,1,2,…) 可得x=(2k+1)l d ·2 λ(k=0,1,2,…),该处出现暗条纹.

13.4 实验:用双缝干涉测量光的波长教案

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 λ ,n =0、1、2…时,出现明纹;当Δ=(2n +1) 2 λ,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S 1、S 2间距离为d ,它们所在平面到屏面的距离为l ,且l >>d ,O 是S 1S 2的中垂线与屏的交点,O 到S 1、S 2距离相等。 推导:(教师板演,学生表达) 由图可知S 1P =r 1 师:r 1与x 间关系如何? 生:r 12=l 2+(x - 2d )2 师:r 2呢? 生:r 22=l 2+(x +2 d )2 师:路程差|r 1-r 2|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? r 22-r 12=(r 2-r 1)(r 2+r 1)=2dx 由于l >>d ,且l >>x ,所以r 1+r 2≈2l ,这样就好办了,r 2-r 1=Δr =l d x 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 ·2λ,n =0、1、2…时,出现亮纹。 即l d ·x =2n ·2 λ时出现亮纹,或写成x =d l n λ 第n 条和第(n -1)条(相邻)亮纹间距离Δx 为多少呢? 生:Δx =x n -x n -1 =[n -(n -1)] d l λ 师:也就是Δx =d l ·λ 我们成功了!大家能用语言表述一下条纹间距与波长的关系吗? 生:成正比。 师:对,不过大家别忘了这里l 、d 要一定。暗纹间距大家说怎么算? 生:一样。 师:结果如何? 生:一样。 师:有了相邻两个亮条纹间距公式Δx = d l ·λ,我们就可以用双缝干涉实验来测量光的波长了。 2.观察双缝干涉图样 (教师指导学生按步骤进行观察,也可引导学生先设计好步骤,分析研究后再进行,教师可将实验步骤投影)

杨氏双缝实验实验报告

杨氏双缝干涉 一、实验目的 (1) 观察杨氏双缝干涉现象,认识光的干涉。 (2) 了解光的干涉产生的条件,相干光源的概念。 (3) 掌握和熟悉各实验仪器的操作方法。 二、实验仪器 1:钠灯(加圆孔光阑) 2:透镜L 1(f=50mm ) 3:二维架(sz-07) 4:可调狭缝s (sz-27) 5:透镜架(sz-08,加光阑) 6:透镜L 2(f=150mm ) 7:双棱镜调节架(sz-41) 8:双缝 三、实验原理 由光源发出的光照射在单缝s 上,使单缝s 成为实施本实验的缝光源。由杨氏双 缝干涉的基本原理可得出关系式△x= L λ/d ,其中△x 是像屏上条纹的宽度──相邻两条亮纹间的距离,单位用mm ;L 是从第二级光源(杨氏狭缝)到显微镜焦平面的距离,单位用mm ;λ是所用光线的波长,单位用nm ;d 是第二级光源(狭缝)的缝距(间隔),单位用mm 。 9 :延伸架 10:测微目镜架 11:测微目镜 12:二维平移底座(sz-02) 13:二维平移底座(sz-02) 14:升降调节座(sz-03) 15:二维平移底座(sz-02) 16:升降调节座(sz-03)

四、实验步骤 (1)调节各仪器使光屏上出现明显的明暗相间的条纹。 (2)使钠光通过透镜L1汇聚到狭缝s上,用透镜L2将s成像于测微目镜分划板M 上,然后将双缝D置于L2近旁。在调节好s,D和M的mm刻线平行,并适当调窄s之 后,目镜视场出现便于观察的杨氏条纹。 (3)用测微目镜测量干涉条纹的间距△x,用米尺测量双缝至目镜焦面的距离L,用显微镜测量双缝的间距d,根据△x=Lλ/d计算钠黄光的波长λ。 五:数据记录与处理 数据表如下: M/条x1(mm)x2(mm x(mm)λ(mm) r1(cm) r2(cm) d1(mm) d2(mm) r(cm) d(mm) r的平均值:d的平均值: 根据公式△x=L*λ/d求得λ(如表所示),最后求得λ的平均值为 六:误差分析

光的双缝干涉实验研究

光的双缝干涉实验研究 阿依提拉 0810130981 实验目的 1. 学习双缝干涉实验仪的使用。 2. 观察单色光通过双缝产生的图样,并测量单色光的波长。 3. 掌握如何指导中学生做好光的双缝干涉实验的主要环节。 实验原理 用白炽灯泡做光源,仪器安装调节好后,接通电源,即可用光屏和目镜观察到白光干涉现象;看到白光干涉条纹后,在单缝前面加上红色或绿色滤色片,即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹;测量单色光的波长时,首先,转动测量头上的手轮,把分划线对准靠近最左边的一条干涉亮条纹或暗条纹,记下其在游标尺上的读书1x ,然后转动手轮,把分划线移向右边,并对准第n 条干涉亮条纹或者暗条纹,一般n 取5~7左右,此时记下游标尺的读数n x ,这样可以推算出相邻两条亮条纹或者暗条纹之间的距离为1 1 --= ?n x x x n ,所 以待测单色光的光波波长为l x d ?= *λ,式中d 为双缝中心距离,其数值刻在双缝,l 为双缝至光屏之间的距离,当遮光管未加接长管时,l=600mm,当遮光管接上接长管时l=700mm 。 实验步骤 1. 实验之前,首先按课本图5-46所示的仪器外形图,结合实物各个部件熟悉部件名称、结 构、作用。按书中所述的“仪器的安装与调节”安装调节好实验仪器。 2. 用白炽灯泡做光源,仪器安装调节好后,接通电源,用光屏和目镜观察到白光干涉现象。 3. 看到白光干涉条纹后,在单缝前面加上红色或绿色滤色片,观察单色光干涉现象。 4. 测量单色光的波长。当仪器安装调节完毕,装好所要测定的单色光的滤色片,即为开始 测量,分别测量1x 和n x ,测量三组,设置表格记录数据,分别改变l 和d ,再分别测量记录对应1x 和n x ,按照公式l x d ?= *λ,其中1 1 --=?n x x x n ,分别算出波长λ,再取平均值,然后与所给的峰值波长进行比较,求出测量结果的误差,分析产生误差的 原因。 实验现象及分析 用白炽灯泡做光源,仪器安装调节好后,接通电源,即可用光屏和目镜观察到白光干涉现象:在视场中可以看到彩色的干涉条纹,其中央为一条白色亮条纹,称为零级亮条纹,其余各级亮条纹都是彩色的,彩色的排列以零级亮条纹为中心左右对称。在第一级亮条纹中,红色在最外侧;看到白光干涉条纹后,在单缝前面加上红色或绿色滤色片,即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹,观察中我发现:在实验装置相同的条件下,红色光的干涉条纹间距比绿色光的干涉条纹间距宽。因为红色光的波长比绿色光的波长长,所以由公式 l x d ?= *λ可知,在相同的条件下红色光的干涉条纹间距比绿色光的干涉条纹间距宽。

用双缝干涉测光的波长

十八 用双缝干涉测光的波长 (一)目的 了解光波产生稳定的干涉现象的条件;观察双缝干涉图样;测定单色光的波长。 (二)原理 据双缝干涉条纹间距λd L x =?得,波长x L d ??=λ。已知双缝间距d ,再测出双缝到屏的距离L 和条纹间距Δx ,就可以求得光波的波长。 (三)器材 实验装置采用双缝干涉仪,它由各部分光学元件在光具座上组成,如图实18-1所示,各部分元件包括光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏。 (四)步骤 1.将光源和遮光筒安装在光具座上,调整光源的位置,使光源发出的光能平行地进入遮光筒并照亮光屏. 2.放置单缝和双缝,使缝相互平行,调整各部件的间距,观察白光的双缝干涉图样. 3.在光源和单缝间放置滤光片,使单一颜色的光通过后观察单色光的双缝干涉图样. 4.用米尺测出双缝到光屏的距离L,用测量头测出相邻的两条亮(或暗)条纹间的距离Δx. 5.利用表达式x L d ??= λ,求单色光的波长. 6.换用不同颜色的滤光片,观察干涉图样的异同,并求出相应的波长. (五)注意事项 1.放置单缝和双缝时,必须使缝平行,并且双缝和单缝间的距离约为5~10cm. 2.要保证光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒和光屏的中心在同一条轴线上。 3.测量头的中心刻线要对应着亮(或暗)条纹的中心. 4.为减小实验误差,先测出n 条亮(或暗)条纹中心间的距离a,则相邻两条亮(或暗)条纹间的距离1 -=?n a x . (六)例题 例1.(1)如图实18-2所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,光具座上放 光源 滤光片 单缝 双缝 遮光筒 屏 图实18-1 图实18-2

高中物理选修3-4教学设计4:13.3 光的干涉教案

13.3光的干涉的教学设计 一、教材分析 1.国内以往教材对光的教学都是按光学的两大分支——利用几何学的概念和方法研究光的传播规律的几何光学和研究光的本性以及光与物质相互作用的规律的物理光学而分两章进行,两部分教学内容的处理相对独立.新课标下的光学教材,突出“光的本性”这条主线,将两部分内容整合为一,全章教材内容编排灵动活跃,贴近光学研究高新理念与成果,具有时代气息. 2.教材将《光的干涉》安排在学生可感知的光折射现象研究(第1 节)之后,意在建立有层次的光本性认知平台.在光折射现象研究中得到折射定律后,教材及时引导学生作深层思考:从实验中得出的折射定律1 212sin sin n θθ=与从惠更斯原理得出的结论形式一致,是否可以 推测光可能是一种波?“光线”是否应该是光波的波线?为将对光的认知同化至波的图式中去作了自然的铺垫,这样的编排与高中学生的认知水平相适应的,也顺乎人类对光本性认识的进程. 3.本节围绕波的特征现象之一 ——光的干涉的研究展开,以完成“光是一种波”的推理与同化.教材着力于展示典型的光干涉实验及光干涉现象,分析光干涉图样的规律及发生光干涉的条件.教材贯穿了如下的科学方法: 不完整的事实(折射定律1 212sin sin n θθ=与从惠更斯原理得出的结论形式一致) ↓ 假说(光是一种波) ↓ 可检验的依据(是波就会干涉) ↓ 新事实的检验(双缝干涉图样) 二、学情分析 1.学生大多在生活中没有光的干涉现象的体验,但通过高中物理学习,已有水波、声波等机械波干涉的经验与理论,高二学生已有一定的自主构建新知识框架的能力,可以从已感知的机械波干涉现象与规律延伸至待认定的光是波的推想.

实验用双缝干涉测光的波长(精)

实验用双缝干涉测光的波长 ●教学目标 一、知识目标 1.复习巩固双缝干涉实验原理. 2.观察双缝干涉图样,掌握实验方法. 3.测定单色光的波长. 二、能力目标 培养学生的动手能力和分析处理“故障”的能力. 三、德育目标 1.培养工作中的合作精神. 2.耐心细致的实验态度. ●教学重点 L 、d 、λ的准确测量. ●教学难点 “故障”分析及排除. ●教学方法 1.通过复习弄清测量原理. 2.学生动手实验,观察图样测定波长. ●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. ●课时安排 1课时 ●教学过程 一、复习基础知识 如图20—29所示,灯丝发出的光,经过滤片后变成单色光,再经过单缝S 时发生衍射,这时单缝S 相当于一单色光源,衍射光波同时达到双缝S 1和S 2之后,再次发生衍射,S 1、S 2双缝相当于两个步调完全一致的单色相干光源,通过S 1、S 2后的单色光在屏上相遇并叠加,当路程差P 1S 2-P 1S 1=k λ(k =0、1、2…)时,在P 1点叠加时得到明条纹,当路程差P 2S 2-P 2S 1= (2k +1)· 2 (k =0、1、2…)时,在P 2点叠加时得到暗条纹.相邻两条明条纹间距Δx ,与入射光波长λ,双缝S 1、S 2间距d 及双缝与屏的距离L 有关,其关系式为:Δx =d L λ,只要测出L ,d ,Δx ,根据这一关系就可求出光波波长λ.

若不加滤光片,通过双缝的光源将是白光,因干涉条纹间距(条纹宽度)与波长成正比,因此在亮纹处,各种颜色的光宽度不同,叠加时不能完全重合,从而呈现彩色条纹. 二、测量方法 两条相邻明(暗)条纹间的距离Δx 1用测量头测出.测量头由分划板、目镜、手轮等构成,(课本图实—3),转动手轮,分划板会左、右移动.测量时,应使分划板中心刻线对齐条纹的中心(课本图实—4),记下此时手轮上的读数a 1,转动手轮,使分划板向一侧移动,当分划板中心刻线对齐另一条相邻的明条纹中心时,记下手轮上的刻度数a 2,两次读数之差就是相邻两条明条纹间的距离,即Δx =|a 1-a 2|. Δx 很小,直接测量时相对误差较大,通常测出n 条明条纹间距离a ,再推算相邻两条明(暗)条纹间的距离,即条纹宽度Δx =1 n a . 三、学生活动 1.观察双缝干涉图样 (教师指导学生按步骤进行测量,也可引导学生先设计好步骤,分析研究后再进行,教师可将实验步骤投影) 步骤:(1)按课本图实—2,将光源、单缝、遮光管、毛玻璃屏依次安放在光具座上. (2)接好光源,打开开关,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轴线到达光屏. (4)安装双缝,使双缝与单缝的缝平行,二者间距约5~10 cm. (5)放上单缝,观察白光的干涉条纹. (6)在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹. 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涉条纹. (2)使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央,记下手轮上的读数a 1,转动手轮,使分划板中心刻线移动;记下移动的条纹数n 和移动后手轮的读数a 2,a 1与a 2之差即为n 条亮纹的间距. (3)用刻度尺测量双缝到光屏间距离L . (4)用游标卡尺测量双缝间距d (这一步也可省去,d 在双缝玻璃上已标出) (5)重复测量、计算,求出波长的平均值. (6)换用不同滤光片,重复实验. 四、实验过程中教师指导 (1)双缝干涉仪是比较精密的实验仪器,实验前教师要指导学生轻拿轻放,不要随便拆分遮光筒,测量头等元件,学生若有探索的兴趣应在教师指导下进行. (2)滤光片、单缝、双缝、目镜等会粘附灰尘,要指导学生用擦镜纸轻轻擦拭,不用其他物品擦拭或口吹气除尘. (3)指导安装时,要求学生注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上,并使单缝、双缝平行且竖直,引导学生分析理由. (4)光源使用线状长丝灯泡,调节时使之与单缝平行且靠近. (5)实验中会出现像屏上的光很弱的情况.主要是灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴线所致;干涉条纹的清晰与否与单缝和双缝是否平行很有关系.因此(3)(4)两步要求应在学生实验中引导他们分析,培养分析问题的能力. (6)实验过程中学生还会遇到各种类似“故障”,教师要鼓励他们分析查找原因.

光的双缝干涉

实验八光的双缝干涉 一、实验目的 1. 掌握如何指导学生做好光的双缝干涉实验的主要环节。 2. 分析做好该实验的要点。 3. 掌握实验仪器的结构与安装调试。 二、实验器材 光具座(J2507型),双缝干涉实验仪(J2515型),学生电源等。 三、仪器结构及安装调试 该实验所用光具座由铸铁支架,双圆柱导轨,滑块,透镜等零部件组成。双缝干涉实验仪的光路图如图8-1所示,结构图如图8-2所示。 图8-1 J2515型双缝干涉实验仪光路图 1.灯泡 2.照明透镜 3.遮光板 4.滤色片 5.单狭缝 6.双缝 7.光屏 8.目镜 9.出射光瞳 图8-2 J2515型双缝干涉仪 1.灯泡 2.照明透镜 3.遮光板 4.滤色片及片座 5.单狭缝及缝座 6.单缝管 7.拔杆 8.遮光管 9.接长管 10.测量头 11.游标尺 12.滑块 13.手轮 14.目镜 15.半圆形支架环整台仪器由光源及照明系统、双缝座、观察系统、测量系统(即测量头)及遮光管等主要部件组装而成。 各部件的主要结构如下: 1. 光源及照明系统 主要包括:12V /15V 的光源灯泡,由学生电源供电;照明透镜使用f=50mm的双透镜;滤色片为光学玻璃片,厚度2mm,红色滤色片的峰值波长λ =6600±100埃,绿色滤光片的峰 红 =5350±100,还有单缝等。(由于12V的灯光的强度不够大,因此本实验选用值波长λ 绿 220V/50W的灯泡) 2. 双缝座 是一个圆形罩座。双缝镶嵌装在罩座中心的长方形槽孔里面,双缝中心位于罩座的轴线上,双缝采用真空镀铬工艺制作在玻璃片上,双缝中心距d;其中一块为0.250 0.003mm,另一块为0.200 0.003mm。 3. 观察系统 由毛玻璃屏(即光屏)和目镜组成。在玻璃屏上的干涉条纹可以用眼睛直接观察或用目镜放大观察

13.3实验:用双缝干涉实验测光的波长教案

用双缝干涉实验测光的波长 ㈠设计思想 本堂课主要利用光的干涉现象测量光的波长。通过本实验,我们可以更进一步地了解光波产生稳定的干涉现象的条件,观察白光及单色光的干涉图样,并测定单色光的波长。学生在实验中,通过了解每个实验元件的作用,学会科学设计实验仪器和实验方案的思维方法;同时培养学生的实践能力、自学能力,培养学生的科学态度,让学生体验探究科学的艰辛与喜悦。 ㈡教学目标 1.知识目标: ⑴知道波长是光的重要参数 ⑵通过实验,学会运用光的干涉测定光的波长 ⑶更进一步理解光产生干涉的条件及探究干涉条纹的间距与哪些因素有关 ⑷认识物理实验和数学工具在物理学发展过程中的作用,掌握物理实验的一些基本技能,会使用基本的实验仪器,培养学生独立完成实验的能力。 2.能力目标: 学会为达到实验目的而设计各种实验元件,培养学生的创造性思维和实践能力;学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。 3.情感目标: 通过本节课,培养学生的科学研究态度,体验探索科学的艰辛与喜悦。 ㈢重点与难点 经历科学探究过程,自己设计实验、完成实验并测定光的波长。 ㈣教学过程 1.实验装置的介绍——双缝干涉仪。 它由各部分光学元件在光具座上组成。如图—1所示。 图—1 双缝干涉仪

2.观察双缝干涉图样——探究干涉条纹的间距与哪些因素有关 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,干涉条纹可从屏上观察到。 把直径约10cm 、长约1m 的遮光筒水平放在光具座上,筒的一端装有双缝,另一端装有毛玻璃屏,在筒的观察端装上测量头。取下双缝,打开光源,调节光源的高度,使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮,然后放好单缝和双缝。单缝和双缝间的距离约为5cm~10cm ,使缝相互平行,中心大致位于遮光筒的轴线上。这时在屏上就会看到白光的双缝干涉图样(如图—2)。 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—3)。 单色光的双缝干涉图样:明暗相间、等距分布。 3. 猜测: 相邻的两条明(暗)条纹的间距△x 与哪些因素有关? 图—3 单色光的双缝干涉图样 图—2 白光的双缝干涉图样 S 1S 2图—4 实验示意图

教科版高中物理选修(34)5.1《光的干涉》word学案

学案1 光的干涉 [学习目标定位] 1.知道什么是相干光及光产生干涉现象的条件.2.观察光的干涉现象,认识干涉条纹的特点.3.理解双缝实验中明、暗条纹的位置特点.4.了解薄膜干涉现象,知道薄膜干涉条纹的特点. 波的干涉:的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域,这种现象叫波的干涉. 1.1801年,英国物理学家在实验室里成功地观察到了光的干涉. 2.如图1,让一束单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上,狭缝S1和S2相距很近,狭缝就成了两个波源,它们的总是相同的,这两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加,发生干涉现象,挡板后面的屏上得到的条纹. 图1 3.明暗条纹位置的判断方法 当光从两狭缝到屏上某点的路程差为半波长λ 2的倍(即波长λ的倍)时,光在 这点相互加强,这里出现;当路程差为半波长λ 2的倍时,光在这 点,这里出现暗条纹. 一、双缝干涉 [问题设计] 如图2所示,机械波可以产生波的干涉现象,形成稳定的干涉图样;如果我们先假设光是一种波,那么按照我们所学的波动知识,光要发生干涉现象需要满足什么条件?

图2 [要点提炼] 1.杨氏双缝干涉实验: 图3 (1)双缝干涉的装置示意图 实验装置如图3所示,有光源、单缝、双缝和光屏. (2)单缝屏的作用:获得一个线光源,使光源有唯一的 和振动情况.也可用激光直接照射双缝. (3)双缝屏的作用:平行光照射到单缝S 上,后又照射到双缝S1、S2上,这样一束光被分成两束频率相同且振动情况完全一致的相干光. (4)实验现象:①若用单色光作光源,干涉条纹是 的 的条纹. ②若用白光作光源,则干涉条纹是 条纹,且中央条纹是白色的. (5)实验结论:光是一种 2.光产生干涉的条件:两列光的 相同、相位相同、振动方向相同.杨氏双缝干涉实 验是靠“一分为二”的方法获得两个相干光源的. 二、明暗条纹位置的判断方法 [问题设计] 机械波发生干涉现象时,形成的图样有什么特点?光发生干涉现象时为什么会出现明暗相间的条 纹? [要点提炼] 屏上某处出现亮、暗条纹的条件 1.出现亮条纹的条件:屏上某点P 到两条缝S1和S2的路程差正好是波长的 倍或 倍.即: |PS1-PS2|= = ·λ2 (k =0,1,2,3,…) (k =0时,PS1=PS2,此时P 点位于屏上的O 处,为亮条纹,此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹.k 为亮条纹的级数.) 2.出现暗条纹的条件:屏上某点P 到两条缝S1和S2的路程差正好是 倍.即: |PS1-PS2|=(2k -1)·λ2 (k =1,2,3,…) (k 为暗条纹的级数,从第1级暗条纹开始向两侧展开). 二、薄膜干涉 [问题设计] 1.在酒精灯的灯芯上撒一些食盐,灯焰就能发出明亮的黄光.把铁丝圈在肥皂水中蘸一下,让它挂上一层薄薄的液膜.把这层液膜当做一个平面镜,用它观察灯焰的像如图4所示.这个像与直接看到的灯焰有什么不同?如果用白光做实验情况又会如何? 图4

双缝干涉实验的研究

本科毕业论文(设计) 题目:双缝干涉实验的研究 学生:王晓敏学号: 201040610236 学院:物理与电子科学学院专业:物理学 入学时间: 2010 年 9 月 13 日 指导教师:屈奎职称:讲师 完成日期: 2014 年 5 月 12 日

诚信承诺 我谨在此承诺:本人所写的毕业论文《双缝干涉实验的研究》均系本人独立完成,没有抄袭行为,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,若有不实,后果由本人承担。 承诺人(签名): 年月日

双缝干涉实验的研究 摘要:通过简单的方法和常用的材料分别设计制作出适合于实验室测量用和教室演示用双缝干涉实验器材。介绍了光源的选择和双缝的制作,并对刻线的不同情况对干涉图像的影响进行了图示说明。 关键词:双缝干涉;自制器材;波长; Study of the Double-slit Interference Experiment Abstract: A method and a simple design commonly used materials are suitable for laboratory measurements and classroom presentations with double-slit interference experiment equipment. Select the source and describes the production of double-slit, and the different situations engraved lines on interference images were illustrated. Key words: double-slit interference; homemade equipment; wavelength

实验用双缝干涉测量光的波长教案

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 λ ,n =0、1、2…时,出现明纹;当Δ=(2n +1) 2 λ,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S 1、S 2间距离为d ,它们所在平面到屏面的距离为l ,且l >>d ,O 是S 1S 2的中垂线与屏的交点,O 到S 1、S 2距离相等。 推导:(教师板演,学生表达) 由图可知S 1P =r 1 师:r 1与x 间关系如何 生:r 12=l 2+(x - 2d )2 师:r 2呢 生:r 22=l 2+(x +2 d )2 师:路程差|r 1-r 2|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 r 22-r 12=(r 2-r 1)(r 2+r 1)=2dx 由于l >>d ,且l >>x ,所以r 1+r 2≈2l ,这样就好办了,r 2-r 1=Δr =l d x 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 ·2λ,n =0、1、2…时,出现亮纹。 即l d ·x =2n ·2 λ时出现亮纹,或写成x =d l n λ 第n 条和第(n -1)条(相邻)亮纹间距离Δx 为多少呢 生:Δx =x n -x n -1 =[n -(n -1)] d l λ 师:也就是Δx =d l ·λ 我们成功了!大家能用语言表述一下条纹间距与波长的关系吗 生:成正比。 师:对,不过大家别忘了这里l 、d 要一定。暗纹间距大家说怎么算 生:一样。 师:结果如何 生:一样。 师:有了相邻两个亮条纹间距公式Δx = d l ·λ,我们就可以用双缝干涉实验来测量光的波长了。 2.观察双缝干涉图样 (教师指导学生按步骤进行观察,也可引导学生先设计好步骤,分析研究后再进行,教师可将实验步骤投影)

看说双缝实验

看说双缝实验 一项人类无法给出合理解释的科学实验,一种神秘力量在主导着感官 罡罡先生 2018-07-06 07:07:20 把一支蜡烛放在一张开了一个小孔的纸前面,这样就形成了一个点光源(从一个点发出的光源)。现在在纸后面再放一张纸,不同的是第二张纸上开了两道平行的狭缝。从小孔中射出的光穿过两道狭缝投到屏幕上,就会形成一系列明、暗交替的条纹,这就是现在众人皆知的双缝干涉条纹。 科学家们想观察清楚如何会这样,于是他们在微观层面上来观察,架设高速摄像机,观察光子是如何一个一个通过缝隙形成波干涉的,这时候神奇的事情出现了,光子波的特性消失了!又变成人类最容易理解的粒子,只出现了两条条纹。这才引出了超级可怕和诡异的电子双缝干涉实验和后来石破天惊的的“延迟选择实验”,给整个人类带来了前所未有的思想冲击。 无数的科学家马上开始动手设计实验。当科学家在确定电子已经通过双缝后,迅速的在后面的板上放上摄像机的结果是,出现了两道条纹!反之亦然,如果迅速的拿掉摄像机,又会出现干涉条纹,即使我们在决定拿掉摄像机的时候,电子已经通过了双缝!这说明了什么?这意味着当我们没有看电子的时候,电子就不是实在的东西,它像个幽灵向四周散发开来,以波的形态悬浮在空间中。你一睁开眼睛,所有的幻影就立马消失,电子的波函数在瞬间坍缩,变成一个实实在在的粒子,随机出现在某个位置上,让你能看到它。 这个实验几乎颠覆了几千年来人们对客观世界的主流认识,具体而言,就是在人类认识世界的过程中,人的意识决定着客观对象的呈现方式。听起来好像天方夜谭,可这真真实实就是电子双缝干涉实验带给我们的震撼。在二十一世纪初科学界评选的令人头皮发炸的十大实验中,该实验高居榜首。用“毛骨悚然”来形容该实验一点也不为过。

杨氏双缝干涉实验报告

实验报告 班级:XX级物理学学号:XXXXXXXXXXX 姓名:XXX 成绩: 实验内容:杨氏双缝干涉实验指导老师:XXX 一实验目的:通过杨氏双缝干涉实验求出钠光的波长。 二实验器材:钠光灯,双缝,延伸架测微目镜,3个二维平移底座,2个升降调节座, 透镜L1,二维架,可调狭缝S,透镜架,透镜L2,双棱镜调节架. 三实验原理:波在某点的强度是波在该点所引起的振动的强度,因此正比于振幅的平方。如果两波在P点引起的振动方向沿着同一直线。那么,根据△φ=2π/λδ=2π/(r2-r1)=k (r2-r1)k为波数。则对应2πj即r2-r1=2jλ/2(j=0,±1,±2…)(1—14)差按等于λ/2的整数倍,两波叠加后的强度为最大值,而对应于△φ=(2j+1) λ\2(j=0,±1,±2…) (1—15)式那些点,光程差等于λ/2的奇数倍,称为干涉相消。如果两波从s1,s2向一切方向传播,则强度相同的空间各点的几何位置。满足r2-r1=常量,r2-r1≈s2s1=d满足下列条件的各点,光强为最大值r2-r1≈ d=jλ考虑到r<

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