1、十八 用雙縫干涉測光的波長(一)目的了解光波產生穩定的干涉現象的條件；觀察雙縫干涉圖樣；測定單色光的波長。(二)原理據雙縫干涉條紋間距得，波長。已知雙縫間距d，再測出雙縫到屏的距離L和條紋間距x，就可以求得光波的波長。(三)器材實驗裝置采用雙縫干涉儀，它由各部分光學元件在光具座上組成，如圖實18-1所示，各部分元件包括光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏。光源濾光片單縫雙縫遮光筒屏圖實18-1(四)步驟1.將光源和遮光筒安裝在光具座上,調整光源的位置,使光源發出的光能平行地進入遮光筒并照亮光屏.2.放置單縫和雙縫,使縫相互平行,調整各部件的間距,觀察白光的雙縫干涉圖樣.3.在光源和單縫間放置

2、濾光片,使單一顏色的光通過后觀察單色光的雙縫干涉圖樣.4.用米尺測出雙縫到光屏的距離L,用測量頭測出相鄰的兩條亮(或暗)條紋間的距離x.5.利用表達式,求單色光的波長.6.換用不同顏色的濾光片,觀察干涉圖樣的異同,并求出相應的波長.(五)注意事項1.放置單縫和雙縫時,必須使縫平行,并且雙縫和單縫間的距離約為510cm.2.要保證光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒和光屏的中心在同一條軸線上。3.測量頭的中心刻線要對應著亮(或暗)條紋的中心.圖實18-24.為減小實驗誤差,先測出n條亮(或暗)條紋中心間的距離a,則相鄰兩條亮(或暗)條紋間的距離.(六)例題例1.（1）如圖實18-2所示，在“用雙縫干

3、涉測光的波長”實驗中，光具座上放置的光學元件依次為光源、_、_、_、遮光筒、光屏。對于某種單色光，為增加相鄰亮紋（暗紋）間的距離，可采取_或_的方法。（2）如果將燈泡換成激光光源，該實驗照樣可以完成，這時可以去掉的部件是 （填數字代號）；（3）轉動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準第1條亮紋，讀下手輪的讀數如圖實18-3所示。繼續轉動手輪，使分劃板中心刻線對準第10條亮紋，讀下手輪的讀數如圖實18-4所示。則：條紋的間距是 mm ；圖實18-3圖實18-4（4）如果已經量得雙縫的間距是0.30mm 、雙縫和光屏之間的距離是900mm ，則待測光的波長是 m （取三位有效數字）。第（1）問是考查

4、基本常識。濾光片、單縫、雙縫。第（2）問則在教材的基礎上有所深化。濾光片是為了產生單色光，單縫是為了產生相同頻率的光射向雙縫，雙縫將一束單色光分為兩束頻率相同的相干光束，它們的設置都是為了滿足干涉的條件。而激光本身已經具備很好的相干性，所以這兩個部件的設置就都沒有必要了。第（3）問考螺旋測微器的讀數，第一個是0.045mm ，第二個是14.535mm ，它們的差值是14.490mm ，中間跨越了101 = 9個條紋間距，所以條紋間距是 第（4）考本實驗的原理(七)習題1.在光的干涉實驗中，如果兩條狹縫間的距離增加一倍，光的波長減半，則相鄰兩暗條紋間的距離是原來的（ ）A.4倍 B.0.5倍C.

5、0.25倍 D.不變2.在雙縫干涉實驗中，用黃光得到一個干涉圖樣，若要使其干涉條紋間的距離變寬，可以采取的辦法是（ ）A.換用綠色的濾光片B.換用紅色的濾光片C.使光源發出的光更強一些D.使光屏向雙縫靠攏一些3.某同學按實驗裝置安裝好儀器后，觀察光的干涉現象，獲得成功.若他在此基礎上對儀器的安裝作如下改動，但還能使實驗成功的是（ ）A.將遮光筒內的光屏向靠近雙縫的方向移動少許，其他不動B.將濾光片移至單縫和雙縫之間，其他不動C.將單縫向雙縫移動少許，其他不動D.將單縫與雙縫的位置互換，其他不動4.在雙縫干涉實驗中,用白熾燈做光源在屏上出現了彩色干涉條紋,若用紅色和綠色玻璃片各擋住一條縫,則屏上

6、會出現( ) A.紅色干涉條紋 B. 綠色干涉條紋 C. 紅綠相間的干涉條紋 D.無干涉條紋5.分別以紅光和紫光先后用同一裝置進行雙縫干涉實驗,在屏上得到相鄰的明條紋的距離分別為x1和x2,則( )A. x1<x2 B. x1>x2C.若雙縫間距離d減小,而其他條件保持不變,則 x1增大D. 若雙縫間距離d減小,而其他條件保持不變,則 x1不變6雙縫干涉實驗裝置如圖實18-5所示，紅光通過單縫S后，投射到具有雙縫的擋板上，雙縫S1和S2與單縫S的距離相等，光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋。則下列說法正確的是（ ）A若只減小兩條狹縫S1、S2之間的距離，條紋間距將增大B若只

7、減小兩條狹縫與屏之間的距離，條紋間距將增大C若只在兩條狹縫與屏之間插入一塊與屏平行的平板玻璃磚，條紋間距將增大D若只把用紅光照射改為用綠光照射，條紋間距將增大屏PP1S1S2S圖實18-57.利用圖實18-6中裝置研究雙縫干涉現象時，有下面幾種說法,其中正確的是( )白熾燈濾光片單縫雙縫遮光筒屏圖實18-6A.將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄B.將濾光片由藍色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬C.將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬D.換一個兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄E.去掉濾光片后，干涉現象消失04045350mm圖實18-78.某同學利用雙縫干涉實驗裝置測定紅光的波長，已

8、知雙縫間距d= 0.20mm，雙縫到屏的距離L=700mm，將測量頭的分劃板中心刻線與某一亮條紋的中心對齊，并將該條紋記為第一亮條紋，其示數如圖實18-7所示，此時的示數為 mm。然后轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第五亮條紋的中心對齊，測出第五亮條紋與第一亮條紋的中心線間距離為9.240mm。由以上數據可求得該紅光的波長為 m（保留兩位有效數字）。 單縫雙縫遮光筒屏光源濾光片圖實18-89.某同學在測定光波的波長實驗中，實驗裝置如圖實18-8所示。使用的雙縫間距為0.025cm。實驗時，首先調節 和 的中心使之位于遮光筒的中心軸線上，并使 和 豎直且互相平行。當屏上出現了干涉圖樣后，通過測微目

9、鏡（與螺旋測微器原理相似，手輪轉動一周，分劃板前進或后退0.500mm）觀察第一條亮紋的位置如左圖所示，第五條亮紋位置如右圖所示，測出雙縫與屏的距離為50.00cm，則待測光的波長= nm。10.現有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學元件，要把它們放在圖18-9中圖1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。遮光筒圖1圖2035 30104035圖3圖實18-9將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學元件，由左至右，表示各光學元件的字母排列順序應為C、_、A。本實驗的步驟有：取下遮光筒左側的元件，調節光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；按合

10、理順序在光具座上放置各光學元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；用米尺測量雙縫到屏的距離；用測量頭（其讀數方法同螺旋測微器）測量數條亮紋間的距離。 在操作步驟時還應注意_和_。將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數如圖2所示。然后同方向轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，記下此時圖3中手輪上的示數_mm，求得相鄰亮紋的間距x為_mm。已知雙縫間距d為2.0×10-4m，測得雙縫到屏的距離l為0.700m，由計算式=_，求得所測紅光波長為_nm。（5）一下哪些操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離 A增大單縫和雙縫之間的距離B增大雙縫和光屏之間的距離C將紅色濾光片改為