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下面是某教师准备的高中物理“用双缝干涉实验测量光的波长”实验课的部分资料。
下面是某教师准备的高中物理“用双缝干涉实验测量光的波长”实验课的部分资料。
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2022-08-02
38
问题
下面是某教师准备的高中物理“用双缝干涉实验测量光的波长”实验课的部分资料。
(1)指出若用图甲所示双缝干涉仪进行实验,可能出现的现象。(2)指出若用图乙所示双缝干涉仪进行实验,但单缝与双缝未平行放置时,可能出现的现象。(3)设计一个教学片段,帮助学生分析发生上述两种情况下可能出现的现象。
选项
答案
解析
(1)若用图甲所示双缝干涉仪进行实验,则中央亮纹为白色,两侧出现彩色条纹。彩色条纹显示了不同颜色光的干涉条纹间距是不同的。
(2)若用图乙所示双缝干涉仪进行实验,但单缝与双缝未平行放置时,光屏上出现的干涉条纹会变暗,当单缝和双缝垂直时甚至会消失。
(3)教学片段:
师:同学们,上节课我们学习了“用双缝干涉实验测量光的波长”实验,今天老师带大家讨论几种不同的情况。首先我们回顾一下双缝干涉仪都包括哪些元件。
生:双缝干涉仪各部分元件包括光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏。
师:很好,我们实验的时候将滤光片放在了单缝与光源之间,如果去掉滤光片,实验现象有什么变化?教师演示,学生观察。
生:光屏上的条纹为中央亮纹为白色,两侧出现彩色条纹。
师:为什么明明是白光最后却出现彩色条纹呢?
生:因为只有频率相同的光才能发生干涉。
师:对,那老师如果把滤光片放在单缝与双缝之间呢?我们来看一下。
生:没有发生明显变化。
师:由于滤光片会改变光程,对光也会有一定折射,会影响实验的精准度,所以大家还是要把滤光片放在光源与单缝之间。
生:知道了。
师:现在老师把滤光片放回光源与单缝之间,顺时针转动单缝,同学们注意观察。
生:干涉条纹越来越暗,转到垂直时消失,接着转又越来越清晰。
师:这是为什么呢?想想光的本质。
生:因为光是横波,当单缝和双缝垂直时,双缝没有光能穿过。
师:非常好,所以我们在进行实验的时候,要注意哪几点?
生:①放置单缝和双缝时,必须使缝平行。
②要保证光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒和光屏的相对位置及其中心在同一条轴线上。
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