物理選考複習系列——雙縫幹涉實驗

2020-12-04 圖解物理

1、雙縫幹涉實驗裝置圖

(1)燈泡 (2)照明透鏡 (3)遮光板 (4)濾色片及片座 (5)單縫及縫座 (6)單縫管 (7)撥杆 (8)遮光管 (9)接長管

(10)測量頭(11)遊標尺(12)滑塊(13)手輪 (14)目鏡(15)半圓形支架

2、雙縫幹涉實驗調節注意事項

(1)在遮光管的一端裝上雙縫座,並轉動雙縫座,使得雙縫基本上與水平面垂直,然後在雙縫的外面套上單縫管,雙縫座固定螺釘嵌在單縫管的定位槽內,這時,單縫、雙縫基本平行,最終觀察的條紋與縫也是平行的。

1、B 2、不能

注意:出現以上的條紋情況,說明單縫和雙縫已經調至平行,只是相對於地面並不是豎直狀態,所以通過撥杆不能將條紋調至豎直狀態(此時雙縫方向不完全是豎直狀態)撥杆的作用是調至單縫和雙縫平行

(2)單縫的作用是獲得線光源,如果沒有單縫,讓白光直接經過雙縫,則不會產生幹涉條紋

(3)光源電壓要從低開始,否則會出現電路過載現象,因為如果開始電壓過大,而燈泡的電阻又小,導致迴路的電流偏大,電路過載。3、雙縫幹涉條紋觀察及波長測量

亮條紋分布情況
波長長、雙縫間距小,條紋寬
遊標尺進行讀數

4、雙縫條紋間距公式推導

當k=1時為條紋間距公式

5、雷射作為光源完成雙縫幹涉實驗、單縫和平面鏡反射完成的幹涉實驗

用雷射作為光源

用雷射作為光源,可以不經過單縫,直接過雙縫就可以完成幹涉實驗,因為雷射的單色性好,是很好的相干光源

幹涉的本質——概率波

(2018年4月選考試題)小明在做「用雙縫幹涉測量光的波長」實驗時,嘗試用單縫和平面鏡做類似實驗。單縫和平面鏡的放置如圖3所示,白熾燈發出的光經過濾光片成為波長為λ的單色光照射單縫,能在光屏上觀察到明暗相間的幹涉條紋。小明測得單縫與鏡面延長線的距離為h,與光屏的距離為D,則條紋間距△x=_____。隨後小明撤去平面鏡,在單縫下方A處放置同樣的另一單縫,形成雙縫結構,則在光屏上______(填「能」或「不能」)觀察到幹涉條紋。

一分為二的思想

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