4　实验：用双缝干涉测量光的波长

[学科素养与目标要求]　

物理观念：1.掌握双缝干涉条纹间距的计算公式及推导过程.2.掌握用双缝干涉测波长的原理、操作、器材及注意事项.

科学思维：会利用双缝干涉实验测量单色光的波长，加深对双缝干涉的理解.

科学探究：1.根据用双缝干涉实验测波长的原理，会选用实验器材、规范实验操作.2.能进行分组、自主、合作探究，并对信息进行数据处理.

一、实验原理

如图1所示，两缝之间的距离为d，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略.

图1

两缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0，双缝到屏的距离OP0＝l.则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距：Δx＝λ.

若已知双缝间距，再测出双缝到屏的距离l和条纹间距Δx，就可以求得光波的波长.

二、实验器材

双缝干涉仪，即光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头.另外，还有学生电源、导线、刻度尺等.

三、实验步骤

1.将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图2所示.

图2

2.接好光源，打开开关，使灯丝正常发光.

3.调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏.

4.安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝的缝平行，两者间距5～10 cm，这时可观察白光的干涉条纹.