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[推荐学习]高中物理第十三章光4实验:用双缝干涉测量光的波长成长训练新人教版选修3_4

[推荐学习]高中物理第十三章光4实验:用双缝干涉测量光的波长成长训练新人教版选修3_4
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4 实验:用双缝干涉测量光的波长

主动成长

夯基达标

1.用包括红光、绿光、紫光三种色光的复合光做光的干涉实验,所产生的干涉条纹中,离中央亮纹最近的干涉条纹是( )

A.紫色条纹

B.绿色条纹

C.红色条纹

D.都一样近 思路解析:本题考查干涉条纹与入射光波长之间的关系,由相邻两亮条纹间的距离

λd

l

x =

?可知:条纹间的间距与波长成正比,故A 项正确. 答案:A

2.用单色光做双缝干涉实验,下述说法中正确的是( ) A.相邻干涉条纹之间的距离相等

B.中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍

C.屏与双缝之间距离减小,则屏上条纹间的距离增大

D.在实验装置不变的情况下,红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距 思路解析:因为相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离λ?=

?d

l

x ,其中d 为缝间距离,l 为缝到屏的距离,λ为光波波长.对于一单色光,干涉条纹间距相等,A 正确,C 错误.又因为λ红>λ蓝,所以Δx 红>Δx 蓝,故D 错.干涉条纹各条纹的距离相等,且各条纹的亮度差不多,故B 错. 答案:A

3.如图13-3-7所示,用频率为f 的单色光(激光)垂直照射双缝,在屏上的P 点出现第3条暗条纹.已知光速为c,则P 点到双缝的距离之差r 2-r 1应为( )

图13-3-7

A.

f c 2 B.f c 23 C.f

c 3 D.f c 25 思路解析:当P 点出现第3条暗条纹时,r 2-r 1=

λ25,又f c =λ,故r 2-r 1=.25f

c

? 答案:D

4.在双缝干涉实验中,设单缝宽度为h,双缝距离为d,双缝与屏距离为l,当采取下列四组数据中的哪一组时,可在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹( )

A.h=1 cm d=0.1 mm l=1 m

B.h=1 mm d=0.1 mm l=10 cm

C.h=1 mm d=10 cm l=1 m

D.h=1 mm d=0.1 mm l=1 m 思路解析:根据λd

l

x =

?可以得知,当d 较小,l 较大时,干涉条纹间距离明显,由此可以排除B 、C.发生光的干涉现象,不仅需要相干光源,而且需要形成相干光源的单缝和双缝的尺寸极小,所以排除A ,故选D.

答案:D

5.在利用双缝干涉测定光波波长时,首先调节____________、____________和____________的中心均位于遮光筒的中心轴线上,并使单缝和双缝竖直且相互平行,当屏幕上出现了干涉图样后,用测量头上的游标卡尺测出n 条明纹的距离a,则两条明条纹间的距离Δx=___________,双缝到毛玻璃屏的距离l 用____________测量,用公式____________可以计算出单色光的波长. 答案:滤光片 单缝 双缝

1-n a 米尺 x l

d

?=λ 6.用红光做光的干涉实验时,已知双缝间的距离为0.2×10-3

m,测得双缝到屏的距离为0.700

m.分划板的中心刻线对第一级亮条纹中央时手轮读数为0.200×10-3

m.第四条亮条纹所在的

位置为7.470×10-3

m.则红光的波长为____________.若改用蓝光做实验,其他条件不变,则干涉条纹宽度将变____________ (填“宽”或“窄”).

思路解析:条纹间距m x 3

10200.010470.73

3--?-?=

?=2.423×10-9 m 由λd

l

x =

?得: =???=?=--m d l x 7

.010423.2102.03

3λ 6.9×10-7 m.

答案:6.9×10-7

m 窄

7.在双缝干涉实验中,测得光波是波长为7.5×10-7

m 的红光,在屏幕上相邻两条明纹的间距与另一单色光(用相同装置)在屏幕上相邻两条明纹的间距之比为3∶2,则另一单色光的波长为___________m. 思路解析:因为λd

l x =

? 所以Δx 1=7.5×10-7d l

又因为

2

3

21=??x x 即

2

3105.72

7

=

?-λ 所以λ2=5×10-7

m

则另一单色光的波长为5×10-7

m.

答案:5×10-7

8.用波长未知的单色光做双缝干涉实验,若双缝间的距离为1 mm,缝到屏的距离为1 m,第20级亮条纹中心在中央亮条纹(零级亮条纹)中心上方1.178 cm 处,问该单色光的波长是多少?

解:d=1 mm=1×10-3 m,k=20,x=1.178 cm =1.178×102

m 由d kl x λ=

得kl

dx

=λ 则1

2010178.110123????==--kl dx λ m=0.589×10-6

m=0.589 μm.

答案:0.589 μm

9.在双缝干涉测光的波长的实验中,所用双缝间距d=2 mm,双缝至光屏的间距l=86.4 cm,手轮的初始读数为a 1=2.12 mm,转动手轮,分划板的中心刻线移动到13条亮线时手轮读数a 2=5.54 mm.求通过滤光片后光的波长. 解:相邻亮条纹间的距离Δx 为:

12

12a a x -=

?=0.285 mm,由λd l

x =?知:

m x l d 864

.010210285.03

3--???=?=λ=6.6×10-7 m.

答案:6.6×10-7

m

10.某同学在用双缝干涉仪做双缝干涉实验时,测得双缝间距d=3.0×10-3

m,双缝到光屏间的

距离为1 m,前后两次测量手轮上的示数分别为0.6×10-3 m 和6.6×10-3

m,两次测量中分划板的中心刻线分别对齐第一条亮纹与第五条亮纹中心.求该单色光的波长.

解:由题意知m n a x 1

5106.0106.613

3-?-?=-=

?--=1.5×10-3 m,(不是等于n a ,因为分划板的中心刻线位于亮条纹中心,如图26所示,两次测量时分划板中心刻线间四个亮条纹)

图26

l

x d ?=

λ=2.4×10-3

m. 答案:2.4×10-3

m 走近高考

11.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,测量头装置如图13-3-8所示,调节分划板的位置,使分划板的中心刻线对齐某亮条纹的中心,此时螺旋测微器的读数是____________mm.转动手轮,使分划板的中心刻线向一侧移动到另一条亮条纹的中心位置,由螺旋测微器再读出读数.若实验测得第一条到第三条亮条纹中心间的距离Δx=0.960 mm,已知双缝间距d=1.5 mm,双缝到屏的距离为l=1.00 m,则对应的光波波长λ=____________nm.

图13-3-8

思路解析:螺旋测微器的读数应在 1.755—1.758 mm.第一条亮纹到第三条亮纹中心间距离为2Δx′=Δx=0.960 mm,Δx′=0.480 mm.代入l

x d '

?=λ, 得mm 3

10

00.1480

.05.1??=

λ=7.2×10-4 mm=7.2×102 nm. 答案:1.755—1.758 7.2×102

12.现有毛玻璃屏A 、双缝B 、白光C 、单缝D 和透红光的滤片E 等元件,要把它们放在图13-3-9

所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长.

图13-3-9

(1)本实验的步骤有:

①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮; ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上; ③用米尺测量双缝到屏的距离;

④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离. 在操作步骤②时还应注意___________和___________.

(2)将测量头的分划板的中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图13-3-10甲所示,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图13-3-10乙中手轮上的示数_________mm,求得相邻亮纹的间距Δx=________mm.

图13-3-10

(3)已知双缝间距d=2.0×10-4

m,测得双缝到屏的距离l=0.700 m,由计算式λ=_________.求得所测红光波长为_________nm.

思路解析:应注意调节单缝与双缝间距,并使单缝与双缝平行以便能形成相干光源,发生干涉现象.

(1)应注意调节单缝与双缝间距,并使单缝与双缝平行以便能形成相干光源,发生干涉现象.

(2)螺旋测微器的读法是将固定刻度上的毫米数加上可变刻度上的读数,题图乙所示的读数为13.5 mm+37.0×0.01 mm=13.870 mm,图甲的读数为(2.0+32.0×0.01) mm=2.320

mm,mm x 5320

.2870.13-=

?=2.310 mm

(3)λd l x =?,所以x l

d

?=λ.

λ=6.6×10-7

m=6.6×102

nm.

答案:(1)使单缝和双缝间距为5—10 cm 使单缝与双缝相互平行 (2)13.807 2.310 (3)

x l

d

? 6.6×102 13.1801年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质,1834年,洛埃利用平面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验).

(1)洛埃镜实验的基本装置如图13-3-11所示,S 为单色光源,M 为一平面镜,试用平面镜成像作图法画出S 经平面镜反射光与直接发出的光在光屏上相交的区域.

图13-3-11

(2)设光源S 到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别是a 和l,光的波长为λ,在光屏上形成干涉条纹,写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx 的表达式. 解:(1)如图27所示

图27

从S 点发出的光和经镜面反射的光在光屏上叠加,满足频率相同、相差恒定,发生干涉. (2)λd

l x =

? 因为d=2a,所以λa

l

x 2=

?. 答案:(1)光屏上阴影部分 (2)λa

l

x 2=

? 14.(2006全国高考Ⅰ,22(1))利用图13-3-12中装置研究双缝干涉现象时,有下面几种说法:

图13-3-12

A.将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄

B.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽

C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽

D.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄

E.去掉滤光片后,干涉现象消失

其中正确的是______________________________________. 思路解析:(1)干涉条纹间距λd

l

x =

?,d 为双缝间间距,L 为屏到双缝间距离,λ为光的波长,则L 变小,干涉条纹间距变小,A 正确.将滤光片由蓝色的换成红色的,则光的波长λ变大,干涉条纹间距变大,B 正确.双缝间距离d 变大,干涉条纹间距变小,D 正确. 答案:ABD

高中物理实验汇总情况

新课标高中物理 实验教学教案资料汇总 隆回一中物理组周宝

物理实验的目的与要求 1、实验目的 (1)教会学生用实验研究物理现象与规律,包括: A.正确选择实验方法与实验器材。 B.学会控制实验条件。 C.知道如何实验、判断结果的可靠程度。 (2)帮助学生理解和掌握有关课程容和重要的物理概念,以形成物理思想, 培养解决物理问题的能力 (3)通过实验培养掌握基本物理量的测量方法,以培养实验技能。 (4)培养学生严谨的实验态度、科学的实验方法及良好的实验习惯。 2、做好实验的基本要求 (1)实验前必须做好如下准备: ①明确实验目的,弄懂实验原理 ②了解仪器性能,熟悉操作步骤 ③设计记录表格,掌握注意事项 (2)实验中必须手脑并用,做到心到、眼到、手到。 ①仔细调整实验装置,正确使用实验仪器 ②保证满足实验条件,注意规实验操作 ③认真观察实验现象,客观记录实验数据 (3)实验后必须对数据进行处理: ①尊重实验客观事实,正确分析记录数据 ②合理做出实验结论,独立完成实验报告 常用基本仪器的使用与读数 物理《考试说明》中要求学生熟练掌握的基本仪器有13种,除打点计时器和滑动变阻器不需要读数外,其余11种都涉及到读数问题。 (一)测量仪器使用常规 对于测量仪器的使用,首先要了解测量仪器的量程、精度、使用注意事项和读数方法。 1.关于量程问题:这是保护测量仪器的一项重要参数,特别是天平、弹簧秤、温度计、电流表、电压表和多用电表等,超量程使用会损坏仪器,所以实验时要根据实验的具体情况选择量程适当的仪器。在使用电流表、电压表时,选用量程过大的仪器,采集的实验数据过小,会造成相对误差较大,应选择使测量值位于电表量程的1/3以

高中会考物理实验操作考查试题(供学生使用)

高中会考物理实验操作考查试题(一)(供学生使用) 长度的测量 学校会考证号班级座号考生姓名 总评成绩(合格或不合格) 实验器材:刻度尺、游标卡尺、金属管 考查要求满分值得分 1写出桌面上:刻度尺的准确度__________________ 游标卡尺的准确度_____________ 2 2 用刻度尺测量金属管的长度:L=_________________ L 1=______________ L 2=_______________ L 3=_____________ 2 3 用游标卡尺测量金属管的内径:d = ________________ d1 =______________ d2 =____________ d3 = _______________ 2 4 用游标卡尺测量金属管的外径:D=__________________ D1=_____________D2 = _________D3 = __________________ 2 5实验素养:态度认真、尊重事实、器材布置合理、 操作有序、整理复原等 2 监考人签字总分

高中会考物理实验操作考查试题(一)(供教师使用) 长度的测量评分标准 考评得分班级 满分值 座号 评分点 姓名 1 1 正确写出刻度尺和游标卡尺的 准确度(含单位) 2 2A 用刻度尺在不同方位测 量管的长度,并求其平均值。 1 B 记录数据时符合有效数字 要求 1 3 A 会使用内测量爪测量金属 管内径 1 B 分别在管两端测出两个 互为垂直方向的内径,求出平 均值。 1 44A 会使用外测量爪测量金属 管外径 1B 分别在管两端测出两个 互为垂直方向的外径,求出平 均值。 1 5 实验素养:态度认真、尊重事实、器 材布置合理、操作有序、整理复原等。 2考评总得分 总评成绩(合格或不合格)

实验1 单缝衍射实验

实验1单缝衍射实验 1.1 实验设置的意义 微波和光波都是电磁波,都具有波动这一共同性,即能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。因此用微波作光波波动实验所说明的波动现象及其规律是一致的。由于微波的波长比光波的波长在量级上差一万倍左右,因此用微波设备作波动实验比光学实验要更直观、方便和安全,所需要设备制造也较容易。 本实验就是用微波分光仪,演示电磁波遇到缝隙时,发生的单缝衍射现象。 1.2 实验目的 1.了解微波分光仪的结构,学会调整它并能用它进行实验。 2.进一步认识电磁波的波动性,测量并验证单缝衍射现象的规律。 1.3 实验原理 图1 单缝衍射原理 如图1,当一平面波入射到一宽度和波长可比拟的狭缝时,就要发生衍射的现象。在缝后面出现的衍射波强度并不是均匀的,中央最强,同时也最宽。在中央的两侧衍射波强度迅速减小,直至出现衍射波强度的最小值,即一级极小,此时衍射角为1 Sin λ α ?=min φ ,其中λ是波长,a 是狭缝宽度。两者取同一长度单位,然后,随着衍射角增大,衍射波强度又逐渐增大,直至出现一级极大值,角度为:1 32Sin λα???=?? ?? ?max φ 实验仪器布置如图2,仪器连接时,预先接需要调整单缝衍射板的缝宽,当该板放到支

座上时,应使狭缝平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻线一致,此刻线应与工作平台上的900刻度的一对线一致。转动小平台使固定臂的指针在小平台的1800处,此时小平台的00就是狭缝平面的法线方向。这时调整信号电平使表头指示接近满度。然后从衍射角00开始,在单缝的两侧使衍射角每改变20 读取一次表头读数,并记录下来,这时就可画出单缝衍射强度与衍射角的关系曲线,并根据微波波长和缝宽算出一级极小和一级极大的衍射角,并与实验曲线上求得的一级极小和极大的衍射角进行比较。此实验曲线的中央较平,甚至还有稍许的凹陷,这可能是由于衍射板还不够大之故。 图2 单缝衍射仪器配置 1.4 实验内容与测试 1.4.1 实验仪器设备 微波分光仪 1.4.2 测量内容 当设置电磁波入射到单缝衍射板上时,在接收天线上将检测到信号,通过改变接收天线的角度,得到接收微安表显示的数值。在单缝的两侧使衍射角每改变20读取一次表头读数,并记录下来,这时就可画出单缝衍射强度与衍射角的关系曲线,并根据微波波长和缝宽算出一级极小和一级极大的衍射角,并与实验曲线上求得的一级极小和极大的衍射角进行比较。 1.4.3 测量方法与步骤 1.打开DH1121B的电源; a 2.将单缝衍射板的缝宽调整为70mm左右,将其安放在刻度盘上,衍射板的边线与刻度盘上两个90°对齐; 3.调整发射天线使其和接收天线对正。转动刻度盘使其1800的位置正对固定臂(发射天线)的指针,转动可动臂(接收天线)使其指针指着刻度盘的0°处,使发射天线喇叭与接收天

高中物理实验大全

高中物理实验大全——目录 中央电教馆推出的《高中物理实验大全》、《高中化学实验大全》、《高中生物实验大全》就是为了改变我国实验教学的现状而研发的一项科学研究成果。“大全”内容全面、科学、严谨,以满足高中教师对学生实验的要求。“大全”所展示的不是课本的简单再现,而是对实验重新“整合”、组合,适当“加深”和“拓宽”,并把实验能力与计算机技术相结合,从深层上揭示出实验的科学原理。 01.气垫导轨介绍 02.数字计时仪介绍 03用数字计时仪测气垫导轨上滑块的即时速度 04匀速直线运动及其速度 05测运变速直线运动的加速度 06电磁打点记时器 07用打点计时器演示匀速直线运动 08电火花打点计时器 09用打点计时器测匀加速直线运动的加速度 10初速度为零的匀加速直线运动的路程和时间的关系 11用牛顿管演示空气阻力很小时不同物体同事下落 12用悬挂法确定薄板的重心 13用大玻璃瓶演示玻璃微小形变 14用形变演示器演示形变产生弹力 15用激光镜面反射演示桌面微小形变 16静摩擦 17最大摩擦力 18验证滑动摩擦定律 19滑动摩擦 20滚动摩擦与滑动摩擦的比较 21力合成的平行四边形定则 22合力的大小于分力间夹角的关系 23力的分解 24三角衍架演示力的分解 25共点力的平衡条件 26力矩的平衡 27惯性(1) 28惯性(2) 29惯性(3) 30牛顿第一定律 31牛顿第二定律(1) 32牛顿第二定律(2) 33牛顿第三定律 34静摩擦力的相互性 35弹力的相互性 36作用力于反作用力的关系

37失重 38用测力计演示超重于失重 39用微小压强计演示超重于失重 40物体做曲线运动的条件 41曲线运动中速度的方向 42互成角度的两个直线运动的合成43平抛运动与自由落体运动的等时性44平抛运动与水平匀速运动的等时性45平抛运动的轨迹 46决定向心力大小的因素 47弹簧振子的振动 48简谐振动的图象 49阻尼振动的图象 50单摆的等时性 51单摆的振动周期与摆球的质量无关52单摆的周期与摆长有关 53用计时器研究单摆周期与摆长关系54受迫振动和共振(1) 55受迫振动和共振(2) 56用示波器观察发声物的振动 57物体的动能 58重力势能 59动能与重力势能的转化 60动能与弹性势能的转化 61动量守恒 62完全非弹性碰撞 63完全弹性碰撞(1) 64完全弹性碰撞(2) 65完全弹性碰撞(3) 66斜碰 67碰撞球(1) 68碰撞球(2) 69碰撞球(3) 70单摆小车 71反冲(1) 72反冲(2) 73反冲(3) 74气体的扩散 75液体的扩散速度与温度有关 76布朗运动 77布朗运动的成因 78分子间的相互作用力(1) 79分子间的相互作用力(2) 80压燃实验

用双缝干涉实验测波长

用双缝干涉实验测光的波长教学设计 一、设计思想 本堂课主要利用光的干涉现象测量光的波长。通过本实验,我们可以更进一步地了解光波产生稳定的干涉现象的条件,观察白光及单色光的干涉图样,并测定单色光的波长。学生在实验中,通过了解每个实验元件的作用,学会科学设计实验仪器和实验方案的思维方法;同时培养学生的实践能力、自学能力,培养学生的科学态度,让学生体验探究科学的艰辛与喜悦。 二、教学目标 1.知识目标: ⑴知道波长是光的重要参数 ⑵通过实验,学会运用光的干涉测定光的波长 ⑶更进一步理解光产生干涉的条件及探究干涉条纹的间距与哪些因素有关 ⑷认识物理实验和数学工具在物理学发展过程中的作用,掌握物理实验的一些基本技能,会使用基本的实验仪器,培养学生独立完成实验的能力。 2.能力目标: 学会为达到实验目的而设计各种实验元件,培养学生的创造性思维和实践能力;学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。 3.情感目标: 通过本节课,培养学生的科学研究态度,体验探索科学的艰辛与喜悦。 三、重点与难点 经历科学探究过程,自己设计实验、完成实验并测定光的波长。 第 1 页共6 页

四、教学过程 1.实验装置的介绍——双缝干涉仪。 它由各部分光学元件在光具座上组成。如图—1所示。 光源滤光片单缝双缝遮光筒屏 图—1 双缝干涉仪 2.观察双缝干涉图样——探究干涉条纹的间距与哪些因素有关 光源发出的光经滤光片成为单色光,单色光通过单缝后,相当于线光源,经双缝产生稳定的干涉图样,干涉条纹可从屏上观察到。 把直径约10cm、长约1m的遮光筒水平放在光具座上,筒的一端装有双缝,另一端装有毛玻璃屏,在筒的观察端装上测量头。取下双缝,打开光源,调节光源的高度,使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮,然后放好单缝和双缝。单缝和双缝间的距离约为5cm~10cm,使缝相互平行,中心大致位于遮光筒的轴线上。这时在屏上就会看到白光的双缝干涉图样(如图—2)。 图—2 白光的双缝干涉图样 在单缝和光源间放上滤光片就可见到单色光的双缝干涉图样(如图—3)。 第 2 页共6 页 图—3 单色光的双缝干涉图样

利用光的衍射原理测光源的波长

利用光的衍射原理测光源的波长 一、背景知识: 光波是一种电磁波,它的频率极高,可见光波的频率在143.810?~147.710?Hz 之间,人的视觉系统对这一波段的电磁波能产生各种颜色的感觉,这样就使光学实验主要依靠人眼的观察来进行。 因为光波的本质是一种电磁波,所以与其他波段的电磁波一样,描写光波的 基本参量有波长λ,频率ν(或周期T ,1T ν=) ,位相φ,振幅A 等。 单色平面波在真空中传播到p 点位置上的光振动(μ)的数学表达式在图(1)的坐标系中如下: 2sin sin 2x x u A t A t T c c π πν??????=-=- ? ?? ????? ?? ﹙1﹚ 式中A 是光波传播到P 点处的光振动的振幅,T 为光振动的周期,(ν是频率),c 是光波在真空中的速度(c=2.9979×1010 cm/s ), 2x t T c π ??- ??? 是光振动在P 点出t 时刻的相位。 单色光在真空中的波长0λ与周期(频率)的关系是: 0c cT λν == ﹙2﹚ 代入(1)式中得到光振动的另一种数学表达式: 00sin 2sin 2t x x u A A t T ππνλλ???? =-=- ? ???? ?

光波在介质中的波长λ与在真空的波长0λ的关系由下式决定: n λλ= (n 为光学介质的折射率) (3) 这样光波在折射率为n 的介质中光振动的表达是应为: 00sin 2sin 2sin 2t x t nx t u A A A T T T πππλλλ??????? =-=-=- ? ? ??????? (4) 式中:Δ=nx 称为称为光波介质中的光程。x 是光波在介质中传播的几何路程。 光是一种电磁波,光波在均匀介质中的传播,可以用波动方程来描写: 22 221t υ?ψ ?ψ=? (5) 式中ψ是波函数,υ是光波在均匀介质中传播速度。 在基础物理实验中一般应用一维波动方程, 2 22221t x ?ψ ?=?ψ?υ (6) 式中波函数()t x ,ψ=ψ,用它代表某一波面的光动。 单色的平面波或球面波的光振动与简谐振动的表达式一样,既可以用正弦函数来描写,也可以用余弦函数来描写。由于光波的频率极高,因此均匀介质中某一点光强的大小主要决定与该点光振动的振幅的平方,这样利用复数表示法就有很大的优点。 利用欧拉公式θθθsin cos i e i +=,由(4)式得: ???? ? ??-=02λπT t i Ae u (7) 这是单色平面波光振动扰动的复数表达式。 波动的传播总是伴随着能量的传递,任何波动所传递的能流密度(指单位时间内通过与波的传播方向垂直的单位面积的能量或表示为通过单位面积的功率),与振幅的平方成正比。对于电磁波,平均能流密度正比与电场强度振幅A 的平方,所以光的强度(即平均能流密度)为: 2A I ∝ (8) 在波动光学中,常把振幅的平方表征的光照强度称为光强度,即:

高中物理基本实验汇总

高中物理实验汇总 实验一:、探究匀变速直线运动的规律(含练习使用打点计时器) 1, 装置图与原理:小车在勾码拉动下作 运动,通过研究纸带可以探究小车运动规律 2,打点计时器是一种使用 电源的计时仪器,电源的频率是 ,电火花打点计时器使用 V 电压,电磁打点计时器使用 V 电压。 3,在某次“练习使用打点计时器”实验中,其中一段打点纸带如图所示,A 、B 、C 、D 是连续打出的四个点.由图中数据可知,纸带的运动是 运动,其中连接勾码的应该是 端 3,纸带处理方法: ★求B 点瞬时速度的方法: ★求加速度的方法: ★ 本实验注意点:1,长度肯定不是国际单位! 2,留意相邻计数点间究竟有几个0.02s 2,本实验需要平衡摩擦力吗? 实验二:探究力的合成的平行四边形定则 1, 装置图与原理:用两个力可以把结点拉到O 位置,用一个力也能把结点 拉到O 点,即它们的 相同。本实验要验证力的合成是否满足平行四边形。图中用平行四边形法作出的合力实验值是 ,实际由等效替代得到的合力真实值是 ,和橡皮绳肯定一直线的是 。 2,主要实验步骤: (1)在水平放置的木板上垫一张 ,把橡皮条的一端固定在板上, 另一端拴两根细线,通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条, 使结点达到某一位置O 点,此时需要记下 。 (2)在纸上根据 ,应用 求出合力F 。 (3)只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条,使 , 此时需要记下 。 (4)如果比较发现 ,则说明力的合成 满足平行四边形定则。 3,本实验注意点: 实验时橡皮绳、细绳、弹簧秤要和白纸 ,拉力大小、两个力夹角要 ,确定拉力方向 时描下的两个点距离要 实验三:探究加速度与力、质量的关系 1, 原理:本实验用到的科学方法是 (1)保持 不变,探究 的关系 (2)保持 不变,探究 的关系 2,装置:重物作用是 纸带作用是 3,实验前首先 重物,适当倾斜木板直到 轻推小车运动后纸带上的点 为 止,本步骤称为 ,目的是让小车受的外力等于 4,绳子拉力理论上大小为F= 为方便改变拉力,还应该满足 ,则可认为F= F 2

用双缝干涉测量光的波长(含答案)

实验十五用双缝干涉测量光的波长 一、实验目的 1.理解双缝干涉的原理,能安装和调试仪器. 2.观察入射光分别为白光和单色光时双缝干涉的图样. 3.掌握利用公式Δx=l d λ测波长的方法. 二、实验原理 单色光通过单缝后,经双缝产生稳定的干涉图样,图样中相邻两条亮(暗)条纹间的距离Δx与双缝间的距离d、双缝到屏的距离l、单色光的波长λ之间满足λ=d·Δx/l. 三、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. 附:测量头的构造及使用 如图1甲所示,测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,分划板会向左右移动,测量时,应使分划板的中心刻度对齐条纹的中心,如图乙,记下此时手轮上的读数.然后转动测量头,使分划板中心刻线与另一条纹的中心对齐,再次记下手轮上的刻度.两次读数之差就表示这两个亮条纹间的距离. 图1 实际测量时,要测出n条亮条纹(暗条纹)的宽度,设为a,那么Δx= a n-1 . 四、实验步骤 1.安装仪器 (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,使白炽灯正常发光.调节各部件的高度,使光源灯丝发出的光能沿 轴线到达光屏.

(3)安装单缝和双缝,中心位于遮光筒的轴线上,使双缝和单缝相互平行. 2.观察与记录 (1)调整单缝与双缝间距为几厘米时,观察白光的干涉条纹. (2)在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹. (3)调节测量头,使分划板中心刻度线对齐第1条亮条纹的中心,记下手轮上的读数a1; 转动手轮,使分划板向一侧移动,当分划板中心刻度线与第n条相邻的亮条纹中心对齐时,记下手轮上的刻度数a2,则相邻两条纹间的距离Δx=\f(|a1-a2|,n-1). (4)换用不同的滤光片,测量其他色光的波长. 3.数据处理 用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l,由公式λ=错误!Δx计算波长.重复测量、计算,求出波长的平均值. 五、误差分析 测定单色光的波长,其误差主要由测量引起,条纹间距Δx测量不准,或双缝到屏的距离测不准都会引起误差,但都属于偶然误差,可采用多次测量取平均值的方法来减小误差. 六、注意事项 1.调节双缝干涉仪时,要注意调整光源的高度,使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮. 2.放置单缝和双缝时,缝要相互平行,中心大致位于遮光筒的轴线上. 3.调节测量头时,应使分划板中心刻线和条纹的中心对齐,记清此时手轮上的读数,转动手轮, 使分划板中心刻线和另一条纹的中心对齐,记下此时手轮上的读数,两次读数之差就表示这两条纹间的距离. 4.不要直接测Δx,要测多个亮条纹的间距再计算得Δx,这样可以减小误差. 5.白光的干涉观察到的是彩色条纹,其中白色在中央,红色在最外层. 记忆口诀 亮光源、滤光片,单缝双缝成一线; 遮光筒、测量头,中间有屏把像留; 单缝双缝平行放,共轴调整不能忘; 分划线、亮条纹,对齐平行测得准; n条亮纹读尺数,相除可得邻间距; 缝距筒长记分明,波长公式要记清. 例1在“用双缝干涉测光的波长”实验中:

单缝衍射实验实验报告

单缝衍射实验 一、实验目的 1.观察单缝衍射现象,了解其特点。 2.测量单缝衍射时的相对光强分布。 3.利用光强分布图形计算单缝宽度。 二、实验仪器 He-Ne激光器、衍射狭缝、光具座、白屏、光电探头、光功率计。 三、实验原理 波长为λ的单色平行光垂直照射到单缝上,在接收屏上,将得到单缝衍射图样,即一组平行于狭缝的明暗相间条纹。单缝衍射图样的暗纹中心满足条件: (1) 式中,x为暗纹中心在接收屏上的x轴坐标,f为单缝到接收屏的距离;a为单缝的宽度,k为暗纹级数。在±1级暗纹间为中央明条纹。中间明条纹最亮,其宽度约为其他明纹宽度的两倍。 实验装置示意图如图1所示。 图1 实验装置示意图 光电探头(即硅光电池探测器)是光电转换元件。当光照射到光电探头表面时在光电探头的上下两表面产生电势差ΔU,ΔU的大小与入射光强成线性关系。光电探头与光电流放大器连接形成回路,回路中电流的大小与ΔU成正比。因此,通过电流的大小就可以反映出入射到光电探头的光强大小。 四、实验内容 1.观察单缝衍射的衍射图形;

2.测定单缝衍射的光强分布; 3.利用光强分布图形计算单缝宽度。 五、数据处理 ★(1)原始测量数据 将光电探头接收口移动到超过衍射图样一侧的第3级暗纹处,记录此处的位置读数X(此处的位置读数定义为0.000)及光功率计的读数P。转动鼓轮,每转半圈(即光电探头每移动0.5mm),记录光功率测试仪读数,直到光电探头移动到超过另一侧第3级衍射暗纹处为止。实验数据记录如下: 将表格数据由matlab拟合曲线如下:

★ (2)根据记录的数据,计算单缝的宽度。 衍射狭缝在光具座上的位置 L1=21.20cm. 光电探测头测量底架座 L2=92.00cm. 千分尺测得狭缝宽度 d’=0.091mm. 光电探头接收口到测量座底座的距离△f=6.00cm. 则单缝到光电探头接收口距离为f= L2 - L1+△f=92.00cm21.20cm+6.00cm=76.80cm. 由拟合曲线可读得下表各级暗纹距离: 各级暗纹±1级暗纹±2级暗纹±3级暗纹 距离/mm 10.500 21.500 31.200 单缝宽度/mm 0.093 0.090 0.093 单缝宽度计算过程: 因为λ=632.8nm.由d =2kfλ/△Xi,得 d1=(2*1*768*632.8*10^-6)/10.500 mm=0.093mm. d2=(2*2*768*632.8*10^-6)/21.500 mm=0.090mm.

高中物理电学实验大全———含最全知识点和典型例题

高中物理电学实验大全———含最全知识点和典型例题 知识点一: 误差与有效数字 1、误差 1.以下说法中,正确的是( ) A.采用伏安法测电阻时,只要仪器选得正确,可保证没有系统误差 B.用伏安法测电阻,不论是用电流表外接法,还是电流表内接法,都存在系统误差 C.用欧姆表测电阻,既准确又方便 D.伏安法测电阻,存在系统误差的原因是由于电流表的分压 答案 B 解析伏安法测电阻不可能没有系统误差,只能减小,故B正确、A错误;欧姆表测电阻方便但由于刻度不均匀读数误差较大,电池用久了误差更大,因而C错误;不同的测量电路引起误差的原因不同,故D错误。

2、有效数字: 从数字的左边起第一个不为零的数字算起:如0.0125为3位有效数字 知识点二: 不需要估读的仪器:游标卡尺、欧姆表、电阻箱等 需要估读的仪器:刻度尺、螺旋测微器、弹簧秤、电压表、电流表等一、测量规范 游标卡尺的读数方法: d=主尺读数(mm)+游标尺上对齐刻度线的数值(mm)*精度注意:20分度的游标卡尺,其读数要精确的0.05mm,读数的最后一位为0或5;50分度的游标卡尺,其读数要精确到0.02mm,读数的最后一位为0,2,4,6,8 1.如图为10分度的游标卡尺测量钢管内径时的示数,其示数为________mm。

答案22.7 解析22 mm(主尺)+7(游尺)×0.1 mm=22.7 mm。 2.下图游标卡尺的读数为________cm。 答案 1.340 螺旋测微器的读数方法:

测量值=固定刻度值+可动刻度(估读一位)*0.01(mm) 1、螺旋测微器的读数为________ mm。 答案8.117(8.116~8.118均正确) 解析固定刻度8 mm 可动刻度11.7×0.01 mm, 8 mm+11.7×0.01 mm=8.117 mm。 3.某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图甲和乙所示。该工件的直径为________cm,高度为________mm。

(完整word版)上海市高中学业水平考试之物理实验操作考试(完整版)

2012年学业水平考试 物理实验操作考试 一、操作实验 二:分组:

连接线。 注:若实验需要将位移传感 器放置在小车上,则小车质量中应 包含位移传感器质量。 实验二: 研究感应电 流的产生条 件 灵敏电流计1个,1号碱性干电池 2节(装在电池盒内组成串联电池 组),线圈A(附铁芯)1个,线圈 B 1个,滑动变阻器1个,电键1 个,条形磁铁1根,导线6根。 (1)灵敏电流计与线圈B连接成串联电路, 其他元件、导线等均不连接; (2)电键处于闭合状态,滑动变阻器滑片 居中。 实验一:研究共点力的合成 实验目的: 研究合力与两个分力的关系 实验器材: 图板、图钉、白纸、带绳套的橡皮筋、弹簧测力计(2个)、刻度尺、量角器 实验步骤: 1.固定:如图a所示,根据给定的器材,现在图板上固定一张白纸,将橡皮筋的一端固定在纸边,将带有两个绳套的另一端放在纸面上,测力计可以拉住绳套使橡皮筋 伸长。 2.第一次拉:如图b所示,先用一个弹簧秤拉住绳套将橡皮筋拉长至某位置,标记此时橡皮筋末端位置为O点,记下此时弹簧秤的读数和拉力的方向F(即合力的大小 和方向) 3.第二次拉:如图c所示,再用两个弹簧秤分别同时拉住两个绳套将橡皮筋拉长至O 点,记下此时两个弹簧秤的读数和拉力方向F1、F2(即两个分离的大小和方向)。 4.作图:取下白纸,用力的图示法分别画出表示分力F1、F2和合力F矢量的有向线段,以分力F1、F2的有向线段为邻边作出平行四边形以及它的对角线F’,如图d所示。 最后比较F’和F。 实验结论: 通过实验得出,如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边做平行四边形,那么合力F的大小和方向就可以用F1和F2所夹的对角线表示。 注意事项: 1.弹簧使用前要调零,明确量程和最小分度。 2.弹簧秤在拉力时,弹簧秤、橡皮筋、细绳应在与纸面平行的平面内。 3.拉力应适当的大些,当不要超过量程。

光的衍射计算题

《光的衍射》计算题 1. 在某个单缝衍射实验中,光源发出的光含有两秏波长λ1和λ2,垂直入射于单缝上.假如λ1的第一级衍射极小与λ2的第二级衍射极小相重合,试问 (1) 这两种波长之间有何关系? (2) 在这两种波长的光所形成的衍射图样中,是否还有其他极小相重合? 2. 波长为600 nm (1 nm=10-9 m)的单色光垂直入射到宽度为a=0.10 mm的单缝上,观察夫琅禾费衍射图样,透镜焦距f=1.0 m,屏在透镜的焦平面处.求: (1) 中央衍射明条纹的宽度?x0; (2) 第二级暗纹离透镜焦点的距离x2. 3. 在用钠光(λ=589.3 nm)做光源进行的单缝夫琅禾费衍射实验中,单缝宽度a=0.5 mm,透镜焦距f=700 mm.求透镜焦平面上中央明条纹的宽度.(1nm=10-9m) 4. 某种单色平行光垂直入射在单缝上,单缝宽a = 0.15 mm.缝后放一个焦距f = 400 mm 的凸透镜,在透镜的焦平面上,测得中央明条纹两侧的两个第三级暗条纹之间的距离为8.0 mm,求入射光的波长. 5. 用波长λ=632.8 nm(1nm=10?9m)的平行光垂直照射单缝,缝宽a=0.15 mm,缝后用凸透镜把衍射光会聚在焦平面上,测得第二级与第三级暗条纹之间的距离为1.7 mm,求此透镜的焦距. 6. (1) 在单缝夫琅禾费衍射实验中,垂直入射的光有两种波长,λ1=400 nm,λ2=760 nm (1 nm=10-9 m).已知单缝宽度a=1.0×10-2 cm,透镜焦距f=50 cm.求两种光第一级衍射明纹中心之间的距离. (2) 若用光栅常数d=1.0×10-3 cm的光栅替换单缝,其他条件和上一问相同,求两种光第一级主极大之间的距离. 7. 一束平行光垂直入射到某个光栅上,该光束有两种波长的光,λ1=440 nm,λ2=660 nm (1 nm = 10-9m).实验发现,两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角?=60°的方向上.求此光栅的光栅常数d. 8. 一束具有两种波长λ1和λ2的平行光垂直照射到一衍射光栅上,测得波长λ1的第三级主极大衍射角和λ2的第四级主极大衍射角均为30°.已知λ1=560 nm (1 nm= 10-9 m),试求: (1) 光栅常数a+b (2) 波长λ2 9. 用含有两种波长λ=600 nm和='λ500 nm (1 nm=10-9m)的复色光垂直入射到每毫米有200 条刻痕的光栅上,光栅后面置一焦距为f=50 cm的凸透镜,在透镜焦平面处置一屏幕,求以上两种波长光的第一级谱线的间距?x. 10. 以波长400 nm─760 nm (1 nm=10-9 m)的白光垂直照射在光栅上,在它的衍射光谱中,第二级和第三级发生重叠,求第二级光谱被重叠的波长范围. 11. 氦放电管发出的光垂直照射到某光栅上,测得波长λ1=0.668 μm的谱线的衍射角为 ?=20°.如果在同样?角处出现波长λ2=0.447 μm的更高级次的谱线,那么光栅常数最小是多少?

高中物理实验汇总练习题

高中物理实验汇总练习题 物理实验练习一 一、测量 1.用游标卡尺测量某物体的厚度,如图19-1所示,则从卡尺上可以读出物体的厚度,是____. 2.用螺旋测微器测量一矩形小零件的长和宽时,螺旋测微器上的示数如图19-2和图19-3所示,图19-2读数为____mm,图19-3的读数为____mm. 3.某卡尺的精度为0.1mm,其游标尺所有刻度的总长度为____mm;另一卡尺的精度为0.02mm,其游标尺所有刻度的总长度为____mm. 4.下列四种仪表中刻度分布均匀的 是 [ ] A.天平横梁上的标尺 B.水银气压计 C.直流电压表 D.欧姆表

5.如果实验时出现下面的因素造成系统误差则测量值比真实值小的情况是 [ ] A.米尺因天气干燥而均匀缩短 B.用天平称量密度很小而质量很大的物体 C.打点记时器交流电源的频率大于50Hz用打点记时器打出的纸带测物体的速度 D.水银气压计中的水银不纯净而有杂质时的压强 二、互成角度的两个共点力的合成 1.利用图19-4所示的装置来验证力的平行四边形法则,其中A是____;B 是____;C是____;D是____;E是____;F是____.此外还应配备____. 2.本实验的目的是____. 3.将下述实验步骤按正确顺序用字排列应是____. (1)在白纸上按比例做出两个力F1和F2的图示,根据平行四边形法则作图求出合力F. (2)只用一只测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置. (3)记下两测力计读数,描出两测力计的方向. (4)在水平放置的木板上,垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上P点,用两条细绳连接在橡皮条的另一端,通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与细绳的连接点到达某一位置、并记下此位置. (5)记下测力计的读数F和细绳方向,按同一比例做出这个力的图示.比较这个实测合力和按平行四边形法则求出的合力F,看它们的大小和方向是否相同. (6)改变两测力计拉力的大小和方向,重做两次实验,从实验得出结论.

高中物理实验手册

首届北京市中小学教职工实验技能比赛 培训手册 (中学物理单项) 目录 第一章基本物理实验仪器使用规范 (1) 第一节力学实验仪器得使用规范 (1) 一、托盘天平得使用规范 (1) 二、刻度尺得使用规范 (1) 三、游标卡尺得使用规范 (2) 四、螺旋测微计得使用规范 (2) 五、弹簧秤得使用规范 (3) 六、打点计时器得使用规范 (3) 七、气垫导轨得使用规范 (4) 八、量筒得使用规范 (4) 第二节热学实验仪器使用规范 (5) 一、温度计得使用规范 (5) 二、酒精灯得使用规范 (5) 第三节光学实验仪器使用规范 (6) 一、透镜得使用规范 (6) 二、干涉仪得使用规范 (6) 第四节电学实验仪器使用规范 (7) 一、学生电源得使用规范 (7) 二、电流表得使用规范 (7) 三、电压表得使用规范 (8) 四、滑动变阻器得使用规范 (8) 第二章中学物理实验操作规范 (11) 第一节零位调整 (11) 第二节水平、铅直调整 (11) 第三节消除读数装置得空程误差 (11) 第四节仪器得初态与安全位置 (12) 第五节逐次逼近调整 (12) 第六节消视差调节 (12)

第三章中学物理实验数据处理规范 (13) 第一节误差分析 (13) 一、偶然误差处理 (13) 二、系统误差处理 (14) 第二节有效数字及其运算规则 (14) 一、仪器正确测读得原则 (14) 二、关于“0”得问题 (14) 三、数值表示得标准形式 (15) 第三节数据处理方法 (15) 一、列表法 (15) 二、作图法 (15) 三、逐差法 (16) 四、最小二乘法 (17) 附录1:中学物理典型实验(初中物理部分) (17) 一、二力平衡 (17) 二、做功过程就就是能量转化或转移得过程 (18) 三、阿基米德定律 (19) 四、不同物质得比热容不同 (20) 五、探究焦耳定律 (21) 六、滑动变阻器得构造及使用 (21) 七、探究电流与电压、电阻得关系 (22) 八、平面镜成像特点 (24) 九、反射定律 (25) 十、研究凸透镜成像规律 (26) 附录2:中学物理典型实验(高中物理部分) (27) 一、验证力得合成得平行四边形定则 (27) 二、牛顿第二定律 (28) 三、验证机械能守恒定律 (29) 四、光得折射定律 (30) 五、描绘小灯泡得伏安特性曲线 (32) 六、用电流表与电压表测电池得电动势与内电阻 (33) 七、用单摆测定重力加速度 (35) 八、研究自由落体运动得规律 (37) 九、变压器电压与匝数关系 (38) 十、传感器得简单使用 (40)

用双缝干涉测光的波长

十八 用双缝干涉测光的波长 (一)目的 了解光波产生稳定的干涉现象的条件;观察双缝干涉图样;测定单色光的波长。 (二)原理 据双缝干涉条纹间距λd L x =?得,波长x L d ??=λ。已知双缝间距d ,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。 (三)器材 实验装置采用双缝干涉仪,它由各部分光学元件在光具座上组成,如图实18-1所示,各部分元件包括光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏。 (四)步骤 1.将光源和遮光筒安装在光具座上,调整光源的位置,使光源发出的光能平行地进入遮光筒并照亮光屏. 2.放置单缝和双缝,使缝相互平行,调整各部件的间距,观察白光的双缝干涉图样. 3.在光源和单缝间放置滤光片,使单一颜色的光通过后观察单色光的双缝干涉图样. 4.用米尺测出双缝到光屏的距离L,用测量头测出相邻的两条亮(或暗)条纹间的距离Δx. 5.利用表达式x L d ??= λ,求单色光的波长. 6.换用不同颜色的滤光片,观察干涉图样的异同,并求出相应的波长. (五)注意事项 1.放置单缝和双缝时,必须使缝平行,并且双缝和单缝间的距离约为5~10cm. 2.要保证光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒和光屏的中心在同一条轴线上。 3.测量头的中心刻线要对应着亮(或暗)条纹的中心. 4.为减小实验误差,先测出n 条亮(或暗)条纹中心间的距离a,则相邻两条亮(或暗)条纹间的距离1 -=?n a x . (六)例题 例1.(1)如图实18-2所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,光具座上放 光源 滤光片 单缝 双缝 遮光筒 屏 图实18-1 图实18-2

单缝衍射光强分布的测定

实验名称: 单缝衍射光强分布的测定 实验时间: 实验者: 院系: 学号: 指导教师签字: 实验目的: 1.测定单缝衍射的相对光强分布; 2.测定半导体激光器激光的波长。 实验仪器设备: 光具座 半导体激光器 可调单缝 硅光电池 光电检流器 移测显微镜 光屏 实验原理: 1. 夫琅禾费衍射 当光在传播过程中经过障碍物,如不透明物体的边缘、小孔、细线、狭缝等时,一部分光会传播到几何阴影中去,产生衍射现象。 衍射通常分为两类:一类是满足衍射屏离光源或接收屏的距离为有限远的衍射,称为菲涅耳衍射;另一类是满足衍射屏与光源和接收屏的距离都是无限远的衍射,也就是照射到衍射屏上的入射光和离开衍射屏的衍射光都是平行光的衍射,称为夫琅禾费衍射。 以波长为λ的单色平行光(实验用散射角极小的 激光器产生激光束)垂直通过单缝,经衍射后,在屏 上可以得到一组平行于单缝的明暗相间的条纹(夫琅禾费衍射条纹)。如图所示。根据惠更斯——菲涅耳原 理,可知 2 20 sin ββ θI I = 由θλ π βsin a = 得 220 ) s i n () s i n ( s i n λ θπλθ πθa a I I = 0I I θ叫做相对光强 暗纹条件 ) 0,,2,1(a sin =±±==θλ θI k k (θ很小,故θθθ≈≈tan sin ,) 中央明纹两侧暗条纹之间的角宽 a 2λ θ= ? 相邻两暗条纹之间角宽a λθ=?’ 0=θ时,0I I =θ,此时光强最大,为主最大。 其两侧相邻两暗条纹间都有一个次最大,角位置分别为 。,、、 a 47.3a 46.2a 43.1sin λ λλθ±±±= 相应的 008.0017.0047.00、、 =I I θ 得到单缝衍射相对光强分布曲线

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考点预测 物理实验是高考的主要内容之一.《考试大纲》就高考物理实验共列出19个考点,其中力学8个、热学1个、电学8个、光学2个.要求会正确使用的仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧测力计、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等,并且对实验误差问题提出了更明确的要求. 《考试大纲》中的实验与探究能力要求 二、实验题的主要特点 物理实验年年考,年年有变化.从近年的实验题来看,其显著特点体现在如下两个方面. (1)从简单的背诵实验转向分析、理解实验 实验原理是物理实验的灵魂.近年来,高考物理实验题既不是简单地回答“是什么”,也不是背诵“该怎样”,而是从物理实验情境中理解“为什么”,通过分析推理判断“确实是什么”,进而了解物理实验的每一个环节. (2)从既定的课本学生实验转向变化的创新实验 只有创新,试题才有魅力;也只有变化,才能永葆实验考核的活力.近年来,既定刻板的学生实验已经从高考物理实验题中淡出,取而代之的是学生尚未接触过的要通过解读物理原理的新颖实验(如应用性、设计性、专题性实验等).创新的实验题可以使能力考核真正落到实处. 要点归纳

1.等效法 等效法是科学研究中常用的一种思维方法.对一些复杂问题采用等效法,可将其变换成理想的、简单的、已知规律的过程来处理,常使问题的解决得以简化.因此,等效法也是物理实验中常用的方法.如在“验证力的平行四边形定则”的实验中,要求用一个弹簧秤单独拉橡皮条时,要与用两个互成角度的弹簧秤同时拉橡皮条时产生的效果相同——使结点到达同一位置O,即要在合力与两分力等效的条件下,才能找出它们之间合成与分解时所遵循的关系——平行四边形定则.又如在“验证动量守恒定律”的实验中,用小球的水平位移代替小球的水平速度;在“验证牛顿第二定律”的实验中,通过调节木板的倾斜度使重力的分力抵消摩擦力而等效于物体不受摩擦力作用.还有,电学实验中电流表的改装、用替换法测电阻等,都是等效法的应用. 2.转换法 将某些不易显示、不易直接测量的物理量转化为易于显示、易于测量的物理量的方法称为转换法(间接测量法).转换法是物理实验常用的方法.如:弹簧测力计是把力的大小转换为弹簧的伸长量;打点计时器是把流逝的时间转换成振针的周期性振动;电流表是利用电流 在磁场中受力,把电流转化为指针的偏转角;用单摆测定重力加速度g是通过公式T=2πL g

单缝衍射光强的分布测量实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除单缝衍射光强的分布测量实验报告 篇一:衍射光强分布测量 衍射光强分布测量 ***,物理学系 摘要: 本实验利用激光为光源研究激光经过单缝与单丝时的衍射光强度分布情况。激光的高准直性符合夫琅和费远场条件,且高单色性保证测量时没有不同波长光的叠加影响。光感应器方面使用光栅尺与电脑连接做0.02毫米/点的高精度自动扫描。通过巴比涅原理迂回得到了没有直射光时单丝的衍射光强分布,完整验证了运用衍射光强分布来测量小微物体的长度的方法和可行性,并实际运用此法测量了铜丝和头发丝的直径。 关键词:衍射分布巴比涅原理单缝直径测量 ThemeasurementoftheDistributionofLightDiffraction YixiongKeYiLin,Departmentofphysics

Abstarct: Thisexperimentmadeuseoflaserasthelightsourcetoverif yaseriesofdiffractionpatternsof633nmlaserviadiffere ntsingleslitsandmonofilaments.Thecollimationfeature ofthelasermeetstheconditionofFraunhoferdiffraction, themonochromicfeatureoflaserprovideabetterexperimen talenvironmentthatthediffractionpatternwon`tbeinter ferebythelightofotherwavelength.weuselinearencorder connectedtopcviauLI(universalLaboratoryInterface)as thesensortoautomaticallyscanthediffractionpatternwi ththeratioof0.02mmperdot.weusebabinet’sprincipletogetthediffractionpatternofamonofilament https://www.wendangku.net/doc/0612707803.html,p letelyverifiedthemethodandfeasibilityofmeasuringati nyobjectwithitsdiffractionpattern.Inaddition,wetryt omeasurethediameterofacopperwireandpeople’shairinthisway Keywords:Diffractiondistributionbabinet`sprinciples ingleslitsmeasureDiameterofthewire 1

重点高中物理基本实验汇总

重点高中物理基本实验汇总

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高中物理实验汇总 实验一:、探究匀变速直线运动的规律(含练习使用打点计时器) 1, 装置图与原理:小车在勾码拉动下作 运动,通过研究纸带可以探究小车运动规律 2,打点计时器是一种使用 电源的计时仪器,电源的频率是 ,电火花打点计时器使用 V 电压,电磁打点计时器使用 V 电压。 3,在某次“练习使用打点计时器”实验中,其中一段打点纸带如图所示,A 、B 、C 、D 是连续打出的四个点.由图中数据可知, 纸带的运动是 运动,其中连接勾码的应该是 端 3,纸带处理方法: ★求B 点瞬时速度的方法: ★求加速度的方法: ★ 本实验注意点:1,长度肯定不是国际单位! 2,留意相邻计数点间究竟有几个0.02s 2,本实验需要平衡摩擦力吗? 实验二:探究力的合成的平行四边形定则 1, 装置图与原理:用两个力可以把结点拉到O 位置,用一个力也能把结点 拉到O 点,即它们的 相同。本实验要验证力的合成是否满足平行四边形。图中用平行四边形法作出的合力实验值是 ,实际由等效替代得到的合力真实值是 ,和橡皮绳肯定一直线的是 。 2,主要实验步骤: (1)在水平放置的木板上垫一张 ,把橡皮条的一端固定在板上, 另一端拴两根细线,通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条, 使结点达到某一位置O 点,此时需要记下 。 (2)在纸上根据 ,应用 求出合力F 。 (3)只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条,使 , 此时需要记下 。 (4)如果比较发现 ,则说明力的合成 满足平行四边形定则。 3,本实验注意点: 实验时橡皮绳、细绳、弹簧秤要和白纸 ,拉力大小、两个力夹角要 ,确定拉力方向 时描下的两个点距离要 实验三:探究加速度与力、质量的关系 1, 原理:本实验用到的科学方法是 (1)保持 不变,探究 的关系 (2)保持 不变,探究 的关系 2,装置:重物作用是 纸带作用是 3,实验前首先 重物,适当倾斜木板直到 轻推小车运动后纸带上的点 为 止,本步骤称为 ,目的是让小车受的外力等于 4,绳子拉力理论上大小为F= A F F F F O

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