高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第1頁(yè)頁(yè)第第8單元單元 實(shí)驗(yàn)用雙縫干涉測(cè)量實(shí)驗(yàn)用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)光的波長(zhǎng) 高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第2頁(yè)頁(yè)高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第3頁(yè)頁(yè)高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第4頁(yè)頁(yè)高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第5頁(yè)頁(yè) 三、實(shí)驗(yàn)器材 雙縫干涉儀，即：光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測(cè)量頭(由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成)，另外還有學(xué)生電源、導(dǎo)線 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1安裝儀器 (1)將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如下圖所示高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第6頁(yè)頁(yè) (2)接好光源，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，使白熾燈正常發(fā)光調(diào)節(jié)各部件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達(dá)光屏 (3)安裝單縫和雙縫，中心位于遮光筒的軸線上，使雙縫和單縫相互平行 2觀察與記錄 (1)調(diào)整單縫與雙縫間距為幾厘米時(shí)，觀察白光的干涉條紋 (2)在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第7頁(yè)頁(yè)高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第8頁(yè)頁(yè)高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第9頁(yè)頁(yè) 【例】(2012福建)在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中(實(shí)驗(yàn)裝置如下圖)，下列說(shuō)法哪一個(gè)是錯(cuò)誤的()高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第10頁(yè)頁(yè)高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第11頁(yè)頁(yè)【答案【答案】A 高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第12頁(yè)頁(yè)高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第13頁(yè)頁(yè) 一、實(shí)驗(yàn)操作技巧 1調(diào)節(jié)雙縫干涉儀時(shí)，要注意調(diào)整光源的高度，使它發(fā)出的一束光能夠沿著遮光筒的軸線把屏照亮 2放置單縫和雙縫時(shí)，縫要相互平行，中心大致位于遮光筒的軸線上 3調(diào)節(jié)測(cè)量頭時(shí)，應(yīng)使分劃板中心刻線和條紋的中心對(duì)齊，記清此時(shí)手輪上的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線和另一條紋的中心對(duì)齊，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)，兩次讀數(shù)之差就表示這兩條紋間的距離高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第14頁(yè)頁(yè) 4不要直接測(cè)x，要測(cè)多個(gè)亮條紋的間距再計(jì)算得x，這樣可以減小誤差 5白光的干涉觀察到的是彩色條紋，其中白色在中央，紅色在最外層高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第15頁(yè)頁(yè) 二、誤差來(lái)源及分析 測(cè)定單色光的波長(zhǎng)，其誤差主要由測(cè)量引起，條紋間距x測(cè)量不準(zhǔn)，或雙縫到屏的距離測(cè)不準(zhǔn)都會(huì)引起誤差，但都屬于偶然誤差，可采用多次測(cè)量取平均值的方法來(lái)減小誤差高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第16頁(yè)頁(yè) 【例】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，要把它們放在如下圖所示的光具座上組成雙縫干涉裝置，用以測(cè)量紅光的波長(zhǎng) (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，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、_、A.高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第17頁(yè)頁(yè) (2)本實(shí)驗(yàn)的步驟有： 取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮； 按合理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； 用米尺測(cè)量雙縫到屏的距離； 用測(cè)量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測(cè)微器)測(cè)量數(shù)條亮紋間的距離 在操作步驟時(shí)還應(yīng)注意_和_.高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第18頁(yè)頁(yè) (3) 將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對(duì)齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如下圖甲所示然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對(duì)齊，記下此時(shí)圖乙中手輪上的示數(shù)_mm，求得相鄰亮紋的間距x為_(kāi)mm. (4)已知雙縫間距d為2.0104 m，測(cè)得雙縫到屏的距離l為0.700 m，由計(jì)算式_，求得所測(cè)紅光波長(zhǎng)為_(kāi) nm.高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第19頁(yè)頁(yè) 【解析】(1)濾光片E是從白光中選出單色紅光，單縫屏是獲取點(diǎn)光源，雙縫屏是獲得相干光源，最后成像在毛玻璃屏所以排列順序?yàn)椋篊、E、D、B、A. (2)在操作步驟時(shí)還應(yīng)注意的事項(xiàng)有：放置單縫、雙縫時(shí)，必須使縫平行；單縫、雙縫間距離大約為510 cm；要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和光屏的中心在同一軸線上高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第20頁(yè)頁(yè)高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第21頁(yè)頁(yè)高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第22頁(yè)頁(yè)高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第23頁(yè)頁(yè) 一、根據(jù)干涉條紋判斷待查面的平整度 【例1】如下圖甲所示，用單色光照射透明標(biāo)準(zhǔn)板M來(lái)檢查平面N的上表面的平滑情況，觀察到的圖象如圖乙所示的條紋中的P和Q的情況，這說(shuō)明()高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第24頁(yè)頁(yè) AN的上表面A處向上凸起 BN的上表面B處向上凸起 CN的上表面A處向下凹陷 DN的上表面B處向下凹陷高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第25頁(yè)頁(yè)高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第26頁(yè)頁(yè) 當(dāng)B為一小凸起時(shí)，則凸起部分角減小，恢復(fù)部分角又變大，形成先疏后密的干涉條紋，故B、C項(xiàng)正確 【答案】BC高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第27頁(yè)頁(yè) 二、洛埃鏡實(shí)驗(yàn) 【例2】1801年，托馬斯楊用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)研究了光波的性質(zhì)，1834年，洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干涉的結(jié)果(稱洛埃鏡實(shí)驗(yàn))高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第28頁(yè)頁(yè) (1)洛埃鏡實(shí)驗(yàn)的基本裝置如圖所示，S為單色光源，M為平面鏡，試用平面鏡成像作圖法在答題卡上畫(huà)出S經(jīng)平面鏡反射后的光與直接發(fā)出的光在光屏上相交的區(qū)域 (2)設(shè)光源S到平面鏡的垂直距離和到光屏的垂直距離分別為a和L，光的波長(zhǎng)為，在光屏上形成干涉條紋，寫(xiě)出相鄰兩條亮紋(或暗紋)間距離x的表達(dá)式高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第29頁(yè)頁(yè) 【解析】(1)先作出S經(jīng)平面鏡像點(diǎn)S，然后作出S經(jīng)平面鏡成像的邊界光線，其重疊區(qū)域如下圖所示高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第30頁(yè)頁(yè) 【觸類旁通】雅敏干涉儀可以用來(lái)測(cè)定氣體在各種溫度和壓強(qiáng)下的折射率，其光路如下圖所示圖中S為光源，G1、G2為兩塊完全相同的玻璃板，彼此平行放置，T1、T2為兩個(gè)等長(zhǎng)度的玻璃管，長(zhǎng)度均為d.測(cè)量時(shí)，先將兩管抽空，然后將氣體徐徐充入一管中，在E處觀察干涉條紋的變化，即可測(cè)得該氣體的折射率某次測(cè)量時(shí)，將待測(cè)氣體充入T2管中，從開(kāi)始進(jìn)氣到到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的過(guò)程中，在E處看到共移過(guò)N條干涉亮紋，待測(cè)光在空氣中的波長(zhǎng)為，試求該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的折射率為()高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第31頁(yè)頁(yè)高考調(diào)研高考調(diào)研 選修選修3-4 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光光 電磁波與相對(duì)論電磁波與相對(duì)論高三物理高三物理 (新課標(biāo)版新課標(biāo)版)第第32頁(yè)頁(yè)【答案【答案】C