《第2节 科学测量:用双缝干涉测光的波长》(同步训练)高中物理选择性必修 第一册.docxVIP

《第2节 科学测量:用双缝干涉测光的波长》(同步训练)高中物理选择性必修 第一册.docx

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《第2节科学测量:用双缝干涉测光的波长》同步训练(答案在后面)

一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)

1、在双缝干涉实验中,为了使光屏上观察到的干涉条纹更加清晰,应如何调整双缝与光屏之间的距离?

A.增加双缝与光屏之间的距离

B.减少双缝与光屏之间的距离

C.调整光源的强度

D.改变光源的颜色

2、在进行双缝干涉实验时,若将红色滤光片替换为绿色滤光片,干涉条纹会发生什么变化?

A.条纹间距变大

B.条纹间距保持不变

C.条纹间距变小

D.条纹消失

3、在用双缝干涉测光的波长实验中,为了提高测量的精度,以下操作中哪项是错误的?()

A、增加双缝间的距离

B、减小屏幕与双缝间的距离

C、使用细光束照射双缝

D、记录双缝平行的水平方向干涉条纹

4、在一个双缝干涉实验中,观察到干涉条纹的间距为0.60mm,已知双缝间距为0.20mm,光在真空中的波长为600nm。根据以下哪个公式可以计算出光的波长?()

A、Δx=λL/d

B、λ=dΔx/L

C、λ=dΔx/(2L)

D、λ=d/(2Δx)

5、在双缝干涉实验中,为了减小测量波长的误差,以下哪种方法最为有效?()

A.增大双缝间距

B.减小双缝间距

C.增大缝宽

D.减小缝宽

6、在双缝干涉实验中,已知光源的波长为500nm,双缝间距为0.1mm,屏幕上的第一级暗纹离中央条纹的距离为4.5cm。则该实验中光的波长为()。

A.250nm

B.500nm

C.1000nm

D.5000nm

7、在使用双缝干涉实验测量光的波长时,若已知两缝之间的距离为d=0.2mm,屏幕与双缝的距离为

A.6

B.6

C.6

D.6

二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)

1、以下哪些仪器或设备可以直接用于测量光的波长?()

A.双缝干涉仪

B.傅里叶变换光谱仪

C.偏振片

D.马赫-曾德尔干涉仪

2、在用双缝干涉法测量光的波长时,以下说法正确的是()

A.干涉条纹间距与光的波长成正比

B.干涉条纹间距与双缝间距成正比

C.干涉条纹间距与光源的亮度成正比

D.干涉条纹间距与屏幕到双缝的距离成正比

3、在用双缝干涉实验测量光波波长的过程中,以下哪些因素会影响测量结果的准确性?()

A.光源到双缝的距离

B.双缝的间距

C.光屏到双缝的距离

D.观察者距离光屏的距离

三、非选择题(前4题每题10分,最后一题14分,总分54分)

第一题

实验中,使用双缝干涉装置测量光的波长,已知双缝间距为d,干涉条纹在屏幕上的间距为Δx,测量得到的干涉条纹间距为5.00mm。若已知光在真空中的波长为λ0=6.00×10^-7m,求所测光波的波长λ。

第二题

已知一束单色光通过双缝干涉装置,在光屏上观察到干涉条纹的间距为0.3厘米。若红光的波长为650纳米,绿光的波长为530纳米。现要求用此装置测量某束未知的单色光波长。

(1)若双缝间距为0.5厘米,请在图(1)中完整标出至少5个干涉条纹的位置,并指出明条纹和暗条纹的分布情况;

(2)若已知通过此装置能测量的最小波长为0.1纳米,请根据图(1)设计一种实验方案来确定未知的单色光波长。

图(1)见附件

第三题

题目:在用双缝干涉实验测量光的波长时,已知双缝间的距离为d,屏幕与双缝的距离为L,观察到干涉条纹的相邻亮条纹间距为Δx。若实验中使用了波长为λ的单色光,请推导出光波波长的表达式,并说明实验中如何减小测量误差。

第四题

题目描述

在双缝干涉实验中,使用了两种不同颜色的光源分别照射同一对间距为d=0.2mm的双缝,并在同一屏幕上观察到了干涉条纹。已知第一种光源(红色)的波长为650nm,第二种光源(蓝色)的波长为

1.计算两种光源产生第一条亮纹之间的距离。

2.如果保持光源不变,而将屏幕向远离双缝的方向移动到L′

解析

双缝干涉公式:

对于双缝干涉实验,当光通过两个相距d的狭缝后,在远处的屏幕上会形成一系列明暗交替的条纹。这些条纹的位置可以通过下面的公式计算:

y

其中,

-y是从中央最大值到第n级最大值(或最小值)的垂直距离;

-λ是光的波长;

-L是屏幕与双缝之间的距离;

-d是两缝之间的距离;

-n是级数,n=

解答过程:

1.计算两种光源产生第一条亮纹之间的距离:

对于红色光源(λ1=650nm)和蓝色光源(λ2

y

y

因此,两种光源产生的第一条亮纹之间的距离为:

Δ

2.计算屏幕移动后的距离变化:

y

y

新的两种光源产生的第一条亮纹之间的距离为:

Δ

所以,屏幕移动后两种光源产生的第一条亮纹之间的距离增加了:

Δ

第五题

题目:

有一实验小组利用双缝干涉仪测量一束光的波长。实验中,他们使用了一对间距为d=0.02?m

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