1.掌握雙縫干涉測量光的波長的原理.2.學(xué)會安裝實驗器材，并能進行正確的實驗操作、測量 光的波長.
如圖所示為雙縫干涉儀，包括光具座、光源、濾光片、透鏡、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭.另外，還有學(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺等.
光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片(裝在單縫前)、單縫、雙縫后在雙縫右邊的空間發(fā)生干涉.可以在毛玻璃屏上觀察到干涉條紋，并由λ＝ 計算出波長.
三、物理量的測量(雙縫間的距離d已知)
1.l的測量：雙縫到屏的距離l可以用　　　測出.2.Δx的測量：相鄰兩條亮條紋間的距離Δx用　　　測出.(1)測量頭的構(gòu)成：　　　、目鏡、手輪等.
(2)使用：①使分劃板的中心刻線與某一條亮條紋的中心對齊(圖)，記下此時手輪上的讀數(shù)a1.②轉(zhuǎn)動測量頭.使分劃板中心刻線與第n條亮條紋的中心對齊，再次記下手輪上的讀數(shù)a2.
③相鄰兩條亮條紋間的距離Δx＝　　　　.
1.將光源、透鏡、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖所示.
2.接好光源，打開開關(guān)，使燈絲正常發(fā)光.3.調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達光屏.
4.安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫與單縫的縫平行，兩者間距5～10 cm，這時可觀察到白光的干涉條紋.5.在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋.6.測量雙縫到屏的距離l和相鄰兩條亮條紋間的距離Δx.7.分別改變?yōu)V光片的顏色和雙縫的距離，觀察干涉條紋的變化，并求出相應(yīng)的波長.
1.雙縫干涉儀是比較精密的儀器，應(yīng)輕拿輕放，不要隨便拆解遮光筒、測量頭等元件.2.濾光片、單縫、雙縫、目鏡等如有灰塵，應(yīng)用擦鏡紙輕輕擦去.3.安裝時，注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上，并使單縫、雙縫平行且豎直，間距大約5～10 cm.4.調(diào)節(jié)的基本依據(jù)：照在像屏上的光很弱主要是由于燈絲與單縫、雙縫、遮光筒不共軸線所致；干涉條紋不清晰的主要原因一般是單縫與雙縫不平行.5.測量頭在使用時應(yīng)使中心刻線對應(yīng)著亮(暗)條紋的中心.6.光源燈絲最好為線狀燈絲，并與單縫平行靠近.
例1　現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長.
(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左到右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、____、____、____、A.
解析　濾光片E可以從白光中選出單色紅光，單縫D是獲取線光源，雙縫B是獲得相干光源，最后成像在毛玻璃屏A上，所以表示各光學(xué)元件的字母從左到右排列順序為：C、E、D、B、A.
(2)本實驗的步驟有：①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能沿遮光筒的軸線把屏照亮；②按合理的順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；③用刻度尺測量雙縫到屏的距離；④用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮條紋間的距離.在操作步驟②時還應(yīng)注意_______________________________和_________________________.
放置單縫、雙縫時，必須使縫平行
解析　在操作步驟②時應(yīng)注意的事項有：放置單縫、雙縫時，必須使縫平行；單縫、雙縫間的距離要適當(dāng)；要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和毛玻璃屏的中心位于遮光筒的軸線上.
例2　在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中(實驗裝置如圖)，下列說法正確的是
A.調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時，應(yīng)放上單縫和雙縫B.測量某條干涉亮條紋位置時，應(yīng)使分劃板中心刻線與該亮條紋的中心對齊C.為了減小測量誤差，可用測量頭測出n條亮條紋間的距離a，求出相鄰　兩條亮條紋間距Δx＝D.某同學(xué)用黃光作為入射光，為了增大干涉條紋的間距，可以采用的方　法是改用藍光作為入射光
解析　調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時，不需放單縫和雙縫，故A錯誤；
測量某條干涉亮條紋位置時，應(yīng)使分劃板中心刻線與該亮條紋的中心對齊，故B正確；n條亮條紋之間有n－1個間距，相鄰兩條亮條紋的間距Δx＝　　　，故C錯誤；某同學(xué)用黃光作為入射光，根據(jù)Δx＝　λ可知，為了增大干涉條紋的間距，應(yīng)采用波長大于黃光的紅光或橙光，不可以改用波長比黃光短的藍光作為入射光，故D錯誤.
例3　在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，備有下列儀器：A.白熾燈 B.雙縫C.單縫 D.濾光片E.光屏(1)把以上儀器裝在光具座上時，正確的排列順序應(yīng)該是________.(填寫字母代號)
(2)已知雙縫到光屏之間的距離l＝500 mm，雙縫之間的距離d＝0.50 mm，單縫到雙縫之間的距離s＝100 mm，某同學(xué)在用測量頭測量時，調(diào)整手輪，在測量頭目鏡中先看到分劃板中心刻線對準(zhǔn)A亮條紋的中心，然后他繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)B亮條紋的中心，前后兩次游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖所示.則入射光的波長λ＝__________m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
解析　游標(biāo)卡尺讀數(shù)精確度為0.1 mm，A位置主尺讀數(shù)為11 mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為1×0.1 mm＝0.1 mm，讀數(shù)為x1＝11 mm＋0.1 mm＝11.1 mm，同理B位置讀數(shù)為x2＝15.6 mm，
(3)實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密，難以測量，可以采用的改善辦法有_____.A.改用波長較長的光(如紅光)作為入射光B.增大雙縫到屏的距離C.增大雙縫到單縫的距離D.增大雙縫間距
解析　由Δx＝　λ可知，要增大條紋間距，可用波長更長的入射光、增大雙縫到屏的距離或減小雙縫間距，故A、B正確.
針對訓(xùn)練　在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，調(diào)節(jié)測量頭的位置，使分劃板中心刻線對齊某亮條紋的中心，如圖所示，此時手輪的讀數(shù)是______mm.轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線向一側(cè)移動到另一條亮條紋中心位置，再讀出一組數(shù).若實驗測得4條亮條紋中心間的距離Δx＝0.960 mm.已知雙縫間距d＝1.5 mm，雙縫到屏的距離l＝100 cm，則對應(yīng)的光波的波長為λ＝__________cm.
解析　根據(jù)手輪的讀數(shù)規(guī)則，讀數(shù)為1 mm＋18.0×0.01 mm＝1.180 mm；
SUITANGYANLIAN　 ZHUDIANLUOSHI
1.利用如圖8所示的實驗裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象并測量光的波長，下列說法正確的有
A.實驗裝置中的①②③元件分別為濾光片、單縫、雙縫B.將濾光片由紫色換成紅色，干涉條紋間距變窄C.將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬D.測量過程中誤將5個條紋間距數(shù)成6個，波長測量值偏大
解析　濾光片的作用是使入射光變成單色光，單縫的作用是使入射光變成線光源，雙縫的作用是形成相干光源，其排列順序合理，故A正確；
將濾光片由紫色換成紅色，波長λ變長，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx＝ λ知，條紋間距Δx增大，故B錯誤；將單縫向雙縫移動一小段距離后，由Δx＝ λ可知，Δx與此距離無關(guān)，故干涉條紋間距不變，故C錯誤；測量過程中，把5個條紋間距數(shù)成6個，導(dǎo)致Δx測量值偏小，則波長測量值偏小，故D錯誤.
2.(2019·全國卷Ⅱ)某同學(xué)利用圖所示裝置測量某種單色光的波長.實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋.回答下列問題：
(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，該同學(xué)可________；A.將單縫向雙縫靠近B.將屏向靠近雙縫的方向移動C.將屏向遠離雙縫的方向移動D.使用間距更小的雙縫
解析　若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，需要減小條紋間距，由公式Δx＝ λ可知，需要減小雙縫到屏的距離l或增大雙縫間的距離d，故B項正確，A、C、D項錯誤.
(2)若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx，則單色光的波長λ＝_______；

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第四節(jié) 光的衍射和偏振

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