实验：用双缝干涉测量光的波长学案 人教课标版（精汇教案）

第十三章光

.实验：用双缝干涉测量光的波长

【学习目标】

、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。

【重点难点】

.光的干涉条件的理解 .干涉条纹间距的测量与计算

【课前预习】

.如图所示，由几何关系可知光程差?r?dx，当两束光的路程差为波长的整数倍时才会出l现亮条纹，即亮条纹中心的位置为

x??kl?(k?0,1,2)，则两个相邻亮条纹或暗条纹dl、?有关。由?，即条纹宽度与、

d的中心间距是?x?以上分析可知：干涉条纹的宽度是指两亮条纹或两暗条纹中心线之间的距离。

.观察光的干涉图样时要按课本图示安装好，并使光源、单缝和双缝的中点、遮光筒的轴线共线，单缝与双缝要相互平行，由双缝与屏间的距离不变的情况下，双缝的距离越大，某一单色光的干涉条纹宽度?x就越窄；在条件相同的情况下，不同颜色的光的干涉条纹宽度?x也就不同。

.由于双缝间距是已知的，而双缝到屏的距离可用米尺来测量，条纹宽度可用测量头测量，则波长??d?x，由此即可测量光的波长。 l.测量头实际上是一个螺旋测微器，测量时应使分划板的中心刻线与亮条纹的中心对齐，记下此时的读数，然后使分划板的中收刻线与另一亮条纹的中心对齐，记下此时的读数，为减小实验误差可测量个条纹宽度为，则两条相邻亮条纹的宽度（条纹宽度）?x?a。 n?1【预习检测】

．在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹。若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时（ ） ．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失

．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在 ．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但在屏上仍有光亮 ．屏上无任何光亮

．用单色光做双缝干涉实验，下列说法正确的是（ ） ．相邻干涉条纹之间距离相等

．中央明条纹宽度是两边明纹宽度的两倍

．屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大

．在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距 ．如图所示，用波长为?的单色光做双缝干涉实验时，设两个狭缝、到屏上某点的路程差为，则（ ） ．距点最近的一条暗纹必是?

．对屏上某点?（为正整数）时，出现暗纹 ．距点越远的点越长，就越容易出现暗条纹

．用各色光在同一条件下实验，波长越短的色光条纹间距越小

【参考答案】 【预习检测】

.

题目中给出的条件是：以白光为光源时，在屏幕上得到了彩色的干涉条纹。若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），那么，从双缝射出的则是频率不同的红色光和绿色光，所以不可能产生干涉条纹，故、错；而其他颜色的光不可能透过滤光片，故亦错.虽然不能产生干涉条纹，但仍有光照在屏上，故对。

因为双缝干涉的条纹宽Δ以Δ红＞Δ蓝，故错.

L?，可见条纹宽应是相等的，正确，错，又因为?红＞?蓝，所d

当路程差?时出现亮条纹，路程差（＋）?时出现暗条纹，可见，当时，?，所以正确。由Δ?（式中为两狭缝间的距离）得，频率越大的色光，其波长越短，干涉条纹之间的距离越小，故正确。

▲ 堂中互动▲

【典题探究】

例如图所示是实验装置示意图，甲图是用绿光进行实验的，光屏上观察到的条纹情况，为中央明纹；乙图为换另一种颜色的单色光进行实验时观察到的条纹情况，为此时中央明条纹，则下列说法正确的是( )

.乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长 .乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长 .乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短 .乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短 解析：在同一实验装置下，、相同，由Δ

lλ可知，相邻两条亮条纹（或暗条纹）之间的距离Δd与λ成正比.由题意知乙中大于甲中，所以乙图所用光的波长要长，而对于可见光红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，波长依次变短，由此可知可能是红光而不是紫光选项正确. 拓展 明确条纹间距公式Δ

lλ中各物理量的意义，通过实验观察和理论总结理解条纹间距与波d长成正比关系，是解决本题的关键.

例如图所示是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图.

（）图中①是光源，⑤是光屏，它们之间的②③④依次是、和.

（）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离（ ） .增大③和④之间的距离 .增大④和⑤之间的距离

.将红色滤光片改为绿色滤光片 .增大双缝之间的距离

解析：在光的干涉测波长的实验中，光具座上从左向右依次是光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏和测量头.由Δ

间的距离，选项错，增大双缝到屏之间的距离，选项正确，增大光的波长，选项错误.

lλ可知，相邻两条纹间距离与双缝间的距离成反比，应减小双缝之d例在用单色光做双缝干涉实验中，屏中央（到两缝距离相等处）是亮条纹，称为第零级亮条纹，紧靠中央亮纹的暗纹称为第一级暗纹，那么（ ） .第三级暗纹到两缝距离差为波长的倍 .第三级亮纹到两缝距离差为波长的倍 .第三级亮纹到两缝距离之差为波长的倍 .第三级亮纹到两缝距离差为波长的倍

解析：根据出现明暗条纹的条件：当λ时，在屏上点出现亮条纹时，在屏中央出现第零级亮纹，时，在屏上出现第一级亮纹.

以此类推，′′

?()在屏上出现暗条纹. 2时，在屏上出现第一级暗纹，时，在屏上出现第二级暗纹. 以此类推，根据以上所述，答案应选.

生活不是等待风暴过去，而是学会在雨中翩翩起舞,不要去考虑自己能够走多快，只要知道自己在不断努力向前就行，路对了，成功就不远了。放弃了，就不该后悔。失去了，就不该回忆。放下该放下，退出那没结局的剧。我们需要一点点的眼泪去洗掉眼中的迷雾，一点点的拥抱去疗愈受伤的心，一点点的休息去继续前行,少壮不努力，老大徒伤悲,每个人的人生都是不一样的，处同样的位置，也是有人哭，有人笑，有人沉默。穷人缺什么：表面缺资金，本质缺野心，脑子缺观念，机会缺了解，骨子缺勇气，改变缺行动，事业缺毅力世界上最聪明的人是借用别人撞的头破血流的经验作为自己的经验，世界上最愚蠢的人是非用自己撞得头破血流的经验才叫经验,不要抱着过去不放，拒绝新的观念和挑战,每个人都有退休的一天，但并不是每个人都能拥有退休后的保障。觉得为时已晚的时候，恰恰是最早的时候,勿将今日之事拖到明日,学习时的苦痛是暂时的，未学到的痛苦是终生的,学习这件事，不是缺乏时间，而是缺乏努力,幸福或许不排名次，学习并不是人生的全部。但既然连人生的一部分——学习也无法征服，还能做什么呢.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/vsjt.html