高中 物理 分组实验 挑战难度 光的折射与波动

测量激光的干涉条纹间距

激光 · 干涉条纹间距 · 控制变量法

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围绕「光的折射与波动」中的重要内容,通过 激光 研究 干涉条纹间距,得出可复现的结论。

配套虚拟仿真:测量激光的干涉条纹间距(虚拟探究)

围绕「光的折射与波动」中的重要内容,通过 激光 研究 干涉条纹间距,得出可复现的结论。

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实验目的

  • 学会使用低压电源、示波器测量(或观察)激光 的 干涉条纹间距。
  • 会用控制变量法研究影响 干涉条纹间距 的因素,知道如何设置对照与重复实验。
  • 理解并归纳:光从光密介质射向光疏介质,入射角大于临界角时发生全反射。

实验原理

光从光密介质射向光疏介质,入射角大于临界角时发生全反射。

双缝干涉的条纹间距与光的波长成正比。

本实验以控制变量法为基础,只改变一个因素、保持其他条件相同,通过比较不同条件下 干涉条纹间距 的变化来归纳规律。

关键公式 / 方程式 n = sin i / sin r,sin C = 1 / n,Δx = Lλ / d

实验器材

低压电源
示波器
打点计时器
米尺
线圈
牛顿管

实验步骤

1

准备器材

按实验要求选取并检查器材:低压电源、示波器、打点计时器、米尺,确认完好可用。

2

设计对照

确定要研究的变量(如 环境的温度),设计"只改变一个因素、其他条件相同"的对照方案。

3

进行实验

按方案操作,改变研究条件,观察并记录 激光 的 干涉条纹间距 的变化情况。

4

重复测量

每种条件至少重复 3 次,把现象和数据记录到表格中,保证结果可靠。

5

分析归纳

比较不同条件下 干涉条纹间距 的差异,必要时画出图像,找出其中的规律。

6

得出结论

结合实验原理写出结论,并分析可能影响结果的误差来源。

实验现象

实验中 激光 的 干涉条纹间距 变化可以稳定地观察到,多次测量结果接近。

实验结论

结论

通过实验可以归纳出:光从光密介质射向光疏介质,入射角大于临界角时发生全反射。

安全提示

请务必遵守以下安全要求

实验结束要及时断开电源,整理仪器。

精密仪器轻拿轻放,防止碰撞和摔落。

电学实验要注意电压、电流不要超过仪表量程。

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