光學(xué)實(shí)驗(yàn)張勤科-展示頁(yè)
2024-08-19 13:32本頁(yè)面
【正文】 mm，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)x1=____________mm，螺旋測(cè)微器讀數(shù)x7=____________mm。①在本題的圖上畫出所需的光路②為了測(cè)出棱鏡玻璃的折射率,需要測(cè)量的量是 , ,在圖上標(biāo)出它們。(4) 由條紋間距公式λ=得λ=，代入數(shù)值得：λ=6. 6107m=6. 6104 mm答案：（1)E、D、B(2) 放置單縫、雙縫時(shí)，必須使縫平行；單縫與雙縫間的距離大約為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。(2)在操作步驟②時(shí)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5 cm—10 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。導(dǎo)示: (1)濾光片是從白光中選出單色紅光，單縫是獲取點(diǎn)光源，雙縫是獲得相干光源，最后成像在毛玻璃屏上。求得相鄰亮紋的間距△x為 。(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，如圖所示此時(shí)手輪上的示數(shù)為 。（2）本實(shí)驗(yàn)的步驟有：①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；②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；③用米尺測(cè)量雙縫到屏的距離；④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。 6．誤差分析刻定單色光的波長(zhǎng)，其誤差主要由測(cè)量引起，條紋間距Δx測(cè)不準(zhǔn)，或雙縫到屏的距離測(cè)不準(zhǔn)都會(huì)引起誤差，其誤差屬于偶然誤差，可采用測(cè)量多次取平均值法來(lái)進(jìn)一步減小．【應(yīng)用2】現(xiàn)有A毛玻璃屏、B雙縫、C白光光源、D單縫和E透紅光的濾光片等光學(xué)元件，要把它們放在下圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測(cè)量紅光的波長(zhǎng)。間距畫得比玻璃磚寬小了些，則對(duì)測(cè)量的結(jié)果有什么影響？知識(shí)點(diǎn)二驗(yàn)雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)注意事項(xiàng)1．安裝器材時(shí)單縫、雙縫要相互平行；要將光源、濾光片、單縫、雙縫中心大致位于遮光筒的軸線上，雙縫到單縫距離應(yīng)相等．2．測(cè)雙縫到屏的距離L可用米尺多次測(cè)量，然后取平均值．3．測(cè)條紋間距Δx時(shí)，用測(cè)量頭測(cè)出n條亮（暗）紋間的距離a，求出相鄰的兩條明（暗，紋間的距離△x=a/（n1）。答案：不變 偏小思考：在畫界面時(shí)，若不小心將兩界面aa39。間距畫得比玻璃磚寬度大些，如右圖所示，則他測(cè)得折射率 （選填“偏大”、“偏小”或“不變”）導(dǎo)示: (1)如圖(a)所示，甲測(cè)得的入射角和折射角都沒(méi)有受到影響，因此測(cè)得的折射率將不變。 (2)乙同學(xué)在畫界面時(shí)，不小心將兩界面aa39。方向平移了少許，如左圖所示。和bb39。（2）測(cè)量入射角與折射角時(shí)的相對(duì)誤差。5．在操作時(shí)，手不能觸摸玻璃磚的光潔光學(xué)面，更不能把玻璃磚界面當(dāng)尺子畫界線。3．實(shí)驗(yàn)中，玻璃磚與白紙的位置都不要改變。5．重復(fù)測(cè)量、計(jì)算，求出波長(zhǎng)的平均值．6．換用不同濾光片，重復(fù)實(shí)驗(yàn)．重點(diǎn)突破知識(shí)點(diǎn)一測(cè)量玻璃磚的折射率注意事項(xiàng)1．大頭針要豎直插在紙上，間距要適當(dāng)大一些。6．換用不同顏色的濾光片，觀察干涉圖樣的異同。4．用白光照射，在屏上觀察白光的雙縫干涉圖象。2．接好光源，打開開關(guān)，使燈絲正常發(fā)光。實(shí)際測(cè)量時(shí)，要數(shù)n條明紋（暗紋）的寬度設(shè)為a，那么Δx=a/（n1）【實(shí)驗(yàn)器材】雙縫干涉儀：包括光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏、測(cè)量頭及刻度尺等。 圖示上的測(cè)量頭安裝的是螺旋測(cè)微器，有的測(cè)量頭上安裝的是游標(biāo)卡尺，要注意二者讀數(shù)的區(qū)別。公式中d為雙縫間距離，Δx為相鄰兩條亮紋間的距離，L為雙縫到屏之間的距離，實(shí)驗(yàn)中d一般是已知的，所以測(cè)出L、Δx即可測(cè)出光的波長(zhǎng)。若用白光照射，通過(guò)兩狹縫可以在光屏上觀察到彩色條紋。 7．用量角器量出入射角i和折射角r,并查出其正弦值sini和sinr。得線段OO39。B及出射點(diǎn)O39。并畫出另一條線bb39。 4．在白紙上放上玻璃磚，使其中一個(gè)長(zhǎng)邊與直線aa39。上的一點(diǎn)O為人射點(diǎn)，作過(guò)O的法線MN。2．在白紙上畫一條直線aa39。點(diǎn)，畫出折射光線0039。 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定玻璃的折射率 用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng) 天津中學(xué) 張勤科考點(diǎn)剖析一、測(cè)定玻璃磚的折射率【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?．掌握測(cè)定折射率的方法．2．學(xué)會(huì)測(cè)量玻璃磚的折射率．【實(shí)驗(yàn)原理】用插針?lè)ㄕ页雠c入射光線AO對(duì)應(yīng)的出射光線O39。B,確定出O39。然后用量角器測(cè)量出入射角i和折射角r的度數(shù)，根據(jù)n=計(jì)算出玻璃的折射率．【實(shí)驗(yàn)器材】玻璃磚、白紙、大頭針、量角器、圓規(guī)、三角板、圖釘、鉛筆．【實(shí)驗(yàn)步驟】1．用圖釘把白紙固定在長(zhǎng)木板上。并取aa39。 3．畫出線段AO作為人射線，并在AO上插上PP2兩根大頭針。重合，標(biāo)出另一條邊上兩個(gè)點(diǎn)b、b39。 5．通過(guò)玻璃磚觀察并調(diào)整視線方向，使P1的像被P2擋住，然后在觀察一側(cè)插上大頭針P3，使P3擋住PP2，的像，再插上P擋住大頭針P3及P2 、Pl的像． 6．移去玻璃磚，拔去大頭針，將大頭針PP4的針孔連線，確定出射光線O39。連接O、O39。表示AO光線在在玻璃中的折射光線。 8．改變?nèi)松浣?，重?fù)實(shí)驗(yàn)，算出不同人射角時(shí)的折射率n，并取平均值．二、用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?．了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件．2．觀察白光與單色光的雙縫干涉圖樣．3．測(cè)定單色光的波長(zhǎng)．【實(shí)驗(yàn)原理】1．光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片后成為單色光，單色光經(jīng)過(guò)單縫后，成為步調(diào)一致的單色相干光源，經(jīng)雙縫產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，我們通過(guò)光屏可以觀察到明暗相間的干涉條紋。2．根據(jù)λ=可以計(jì)算出單色光的波長(zhǎng)。3．測(cè)量頭的構(gòu)造及使用 如圖所示測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，分劃板會(huì)向左右移動(dòng)，測(cè)量時(shí)，應(yīng)使分劃板中心刻線對(duì)齊條紋的中心，如圖記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)。兩次讀數(shù)之差就表示這兩條條紋間的距離。【實(shí)驗(yàn)步驟】（一）、觀察雙縫干涉圖樣1．依次安放光源、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏置于光具座，如圖所示調(diào)節(jié)光源位置，使光源發(fā)出的光能平行地進(jìn)人遮光筒并照亮光屏。3．調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿
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