一. 教學(xué)內(nèi)容： 實驗：用雙縫干涉條紋測光的波長
全章
二. 要點：
1. 通過安裝調(diào)節(jié)實驗儀器，使了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件。讓觀察白光及單色光的雙縫干涉圖樣，并測定單色光波的波長。
2. 本章知識梗概
三. 重點、難點解析：
1. 實驗
實驗原理：
光源發(fā)出的光經(jīng)濾色片成為單色光，單色光通過單縫后，相當(dāng)于線光源。通過雙縫后，變成頻率相同、相（位）差恒定的相干光，可以在光屏上產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣根據(jù)計算波長的公式： ，測出雙縫間的距離d，雙縫到光屏的距離< > ，同種相鄰干涉條紋間的距離Δx，即可算出單色光的波長。
實驗：
儀器安裝調(diào)節(jié)好后，換上測量頭，把測量頭的游標(biāo)尺置10mm左右，調(diào)節(jié)目鏡，在視場中出現(xiàn)清晰的干涉條紋及分劃板上的刻線，然后在單縫前套上紅色或綠色濾色片即可開始測量。
分劃板上的刻線形狀如圖所示，一條水平刻線、二條豎直刻線。豎直刻線應(yīng)與干涉條紋平行。若不平行，松開測量頭上的緊固螺釘，轉(zhuǎn)動測量頭，使豎直劃線與干涉條紋平行．在雙縫距d及縫屏距 已知的條件下。測出相鄰兩條亮（或暗）條紋的間距Δx，就可計算波長 。若直接測Δx，測量的相對誤差較大，因此可先測6條明（或暗）條紋的總間距．再計算出Δx。轉(zhuǎn)動手輪，把分劃板刻線對齊左邊某一條清晰的亮（或暗）條紋，記下游標(biāo)尺上的讀數(shù)x1，然后把分劃板移向右邊，把刻線對齊第七條亮（或暗）條紋，記下游標(biāo)尺讀數(shù)x7，如圖所示。6條條紋的總間距為x7一x1．則 。
分劃板刻線能否對齊干涉條紋，對測量結(jié)果影響很大，由于明暗條紋的單線不很清晰，測量時應(yīng)對齊干涉明（或暗）條紋的中心。方法如下：把明（或暗）條紋嵌在分劃板兩根短刻線之間，使條紋的兩邊邊緣與短刻線的距離相等，這時，中心刻線就對齊在條紋的中心，如圖所示。為減小測量誤差，x1及x7的讀數(shù)應(yīng)重復(fù)測幾次，取其平均值。計算波長時，雙縫縫距標(biāo)在雙縫座上，在安裝儀器時就要把d值記下來�？p屏距 。不加接長管是600mm，加上接長管后為700mm。
誤差分析：
產(chǎn)生偶然誤差主要是條紋間距的測量和讀數(shù)操作錯誤。
2.
【典型例題
[例1] 用單色光做雙縫實驗時，從中央O點開始計數(shù)。在光屏上某點P恰為第三條亮紋。現(xiàn)改用頻率較高的單色光照射，裝置其他條件不變，那么（ ）
A. P處仍為第三條亮紋
B. P處可能是第四條暗紋
C. P處可能是第二條亮紋
D. 若將光屏向雙縫移近一些，在P處可能是看到第二條亮紋
，光屏向雙縫移近即 變小，波程差變大，P的亮紋級數(shù)將提高。D選項錯誤。
[例2] 若把楊氏雙縫干涉實驗改在水中進行，其他條件不變，則得到的干涉條紋間距將如何變化（ ）
A. 變大 B. 變小 C. 不變 D. 不能確定
解析：光在水中的波長小于空氣中波長，由條紋間距公式答案：B
[例4] 登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴重地損壞視力。有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計一種能大大減小紫外線對眼睛的傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n=1.5，所要消除的紫外線的頻率為8.1×1014Hz，那么它設(shè)計的這種“增反膜”的厚度至少是多少？
= =
2.47×10－7m，因此膜的厚度至少是1.2×10－7m。
[例5] 平行光通過小孔得到的衍射圖樣和泊松亮斑比較，下列說法中正確的有（ ）
A. 在衍射圖樣的中心都是亮斑
B. 泊松亮斑中心亮點周圍的暗環(huán)較寬
C. 小孔衍射的衍射圖樣的中心是暗斑，泊松亮斑圖樣的中心是亮斑
D. 小孔衍射的衍射圖樣中亮、暗條紋間的間距是均勻的，泊松亮斑圖樣中亮、暗條紋間的間距是不均勻的
[例6] 有關(guān)偏振和偏振光的下列說法中正確的有（ ）
A. 只有電磁波才能發(fā)生偏振，機械波不能發(fā)生偏振
B. 只有橫波能發(fā)生偏振，縱波不能發(fā)生偏振
C. 自然界不存在偏振光，自然光只有通過偏振片才能變?yōu)槠窆?/p>
D. 除了從光源直接發(fā)出的光以外，我們通�？吹降慕^大部分光都是偏振光
雙縫間距是0.4mm，當(dāng)分劃板中心刻線從第l條亮紋移到第6條亮紋時，測量頭如圖所示，
上手輪的兩次讀數(shù)如圖（a）、（b）所示。測得的單色光波長是多少？
5. 使低氣壓水銀弧燈所發(fā)的光經(jīng)濾光片后照射間距為0.4mm的雙縫，在雙縫后1.5m遠的光屏上得到一組黃色的亮暗條紋，從中央向一側(cè)數(shù)，第1條和第5條暗紋間的距離為8.4mm，求此黃光的波長。
【模擬二
一. 選擇題
1. 豎直放置的鐵絲框中的肥皂膜，在太陽光照射下形成（ ）
A. 明暗相間的水平干涉條紋 B. 明暗相間的豎直干涉條紋
C. 彩色的水平干涉條紋 D. 彩色的豎直干涉條紋
2. 關(guān)于光的傳播，下列說法中正確的是（ ）
A. 各種色光在真空中傳播速度相同。在介質(zhì)中傳播速度不同
B. 各種色光在真空中頻率不同。同?D色光在不同介質(zhì)中的頻率相同
C. 同一色光在不同介質(zhì)中折射率不同，不同色光在同一介質(zhì)中折射率相同
D. 各種色光在同一介質(zhì)中波長不同，同一色光在真空中的波長比在其他任何介質(zhì)中的波長都長
3. 下列說法中正確的是（ ）
A. 紅外線易穿透云層，故廣泛應(yīng)用于遙感技術(shù)領(lǐng)域
B. 醫(yī)院用x光進行透視，是因為它是各種電磁波中穿透最強的
C. 陽光曬黑皮膚，主要是陽光中紅外線的作用
D. 電取暖器利用了紅外線的熱作用
4. 點光源照射到一障礙物，在屏上所成的陰影的邊緣部分模糊不清，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是（ ）
A. 光的反射 B. 光的折射 C. 光的干涉 D. 光的衍射
5. 用卡尺觀察單縫衍射現(xiàn)象時，把縫寬由0.2mm逐漸增大到0.8mm，看到的現(xiàn)象將是（ ）
A. 衍射條紋的間距逐漸變小，衍射現(xiàn)象逐漸不明顯
B. 衍射條紋的間距逐漸變大，衍射現(xiàn)象越來越明顯
C. 衍射條紋間距不變，只是亮度增強
D. 以上現(xiàn)象都不發(fā)生
6. 下面對增透膜的敘述中，不正確的有（ ）
A. 攝影機的鏡頭涂上一層增透膜后，可提高成像質(zhì)量
B. 增透膜是為了增加光的透射，減小反射
C. 增透膜的厚度應(yīng)為入射光在薄膜中波長的
D. 增透膜的厚度應(yīng)為入射光在真空中波長的
7. 如圖所示為x射線管的結(jié)構(gòu)示意圖，E為燈絲電源，要使射線管發(fā)出x射線，須在K、A兩電極間加上幾萬伏的直流高壓（ ）
A. 高壓電源正極應(yīng)接在P點，x射從K極發(fā)出
B. 高壓電源正極應(yīng)接在P點，x射線從A極發(fā)出
C. 高壓電源正極應(yīng)接在Q點，x射線從K極發(fā)出
D. 高壓電源正極應(yīng)接在Q點，x射線從A極發(fā)出
8. 某同學(xué)自己動手利用如圖20?D12所示器材，觀察光的干涉現(xiàn)象，A為單縫屏，B為雙縫屏，C為像屏。當(dāng)一束陽光照射到A上時，屏C上并沒有出現(xiàn)干涉條紋。他移走B后，C上再現(xiàn)一窄亮線，分析實驗失敗的原因，最大的可能性是（ ）
A. 單縫S太窄 B. 單縫S太寬
C. S到S1、S2距離不等 D. 陽光不能作為光源
二. 填空題：
9. 在下列情況下，發(fā)生的是光的哪種現(xiàn)象？
（1）通過狹縫看日光燈可見彩色花紋。是 現(xiàn)象。
（2）通過三棱鏡看書上的字的邊緣有彩色是 現(xiàn)象。
（3）增透膜是利用光的 現(xiàn)象來使反射光的強度減至最小。
10. 電燈S發(fā)出的光a穿過偏振片A后變?yōu)楣鈈（下圖）。穿過偏振片B而被P處眼睛看到，則其中光b是 �。ㄌ�“自然光”或“偏振光”）；若人眼此時看到透過B的光最強，則將B轉(zhuǎn)過 角度時，人眼看到的光最弱。
11. 單色光在真空中的頻率為 ，波長為 的單色光源時，在P點處將形成 條紋；當(dāng)S為 =0.5
三. 計算題：
13. 某色光在某種液體中的傳播速度為1.5×l08m/s，波長為250nm．求：
（1）此液體的折射率；
（2）此色光從液體射入空氣時，產(chǎn)生全反射的臨界角；
（3）此色光在空氣中能產(chǎn)生明顯衍射時小孔的孔徑是多少微米?
14. 如圖所示，用單色光做雙縫干涉實驗。O為雙縫S1、S2連線中垂線與屏的交點，若
S2P－S1P=4 ， 為單色光的波長，試計算OP之間的暗條紋數(shù)有幾條。
【模擬試題一】
1. B、D 2. C 3. 相間，變窄 4. 7.5×10－7m 5. 5. 6×l0－7m
【模擬試題二】
1. C 2. A、B、D 3. A、D 4. D 5. A 6. D 7. D 8. C
9.（1）衍射；（2）色散；（3）干涉 10. 偏振光，90° 11.
12. 暗；明 13.（1）n=2；（2）30°；（3）0.5 14. 4條
本文來自：逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaozhong/53306.html
相關(guān)閱讀：高考物理復(fù)習(xí)兩大技巧