人教版高中物理选择性必修第一册课后习题 第4章 4.实验：用双缝干涉测量光的波长.docVIP

第PAGE6页共NUMPAGES8页

4.实验:用双缝干涉测量光的波长

基础巩固

1.(多选)利用如图所示的装置研究双缝干涉现象并测量光的波长时,有下面几种说法,其中正确的是()

A.实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝

B.将滤光片由紫色的换成红色的,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.测量过程中,把5个条纹间距数成6个,导致波长测量值偏小

E.去掉滤光片后,干涉现象消失

答案:ABD

解析:实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝,故A正确;将滤光片由紫色的换成红色的,波长变长,根据干涉条纹间距公式Δx=ldλ知条纹间距变宽,故B正确;将单缝向双缝移动一小段距离后,条纹间距不变,故C错误;把5个条纹间距数成6个,则Δx偏小,根据Δx=ld

2.在观察光的干涉现象的实验中,将两片刀片合在一起,在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝;按如图所示的方法,让激光束通过自制的双缝。

(1)保持缝到光屏的距离不变,换用不同间隙的双缝,双缝的间隙越小,屏上明暗相间的条纹间距(选填“越大”或“越小”)。?

(2)保持双缝的间隙不变,光屏到缝的距离越大,屏上明暗相间的条纹间距(选填“越大”或“越小”)。?

(3)在双缝间的距离和双缝与屏的距离都不变的条件下,用不同颜色的光做实验,发现用蓝色光做实验时屏上的条纹间距比用红色光做实验时产生的条纹间距(选填“大”或“小”)。(已知λ红λ蓝)?

答案:(1)越大(2)越大(3)小

解析:由条纹间距公式Δx=ld

3.某同学在做双缝干涉测量光的波长的实验时,第一次分划板中心刻线对齐第2条亮纹的中心时(如图甲中的A),游标卡尺的示数如图乙所示,第二次分划板中心刻线对齐第6条亮纹的中心时(如图丙中的B),游标卡尺的示数如图丁所示。已知双缝间距d=0.5mm,双缝到屏的距离l=1m。

(1)图乙中游标卡尺的示数为cm。?

(2)图丁中游标卡尺的示数为cm。?

(3)所测光波的波长为m(保留两位有效数字)。?

答案:(1)1.250(2)1.775(3)6.6×10-7

解析:(1)游标卡尺的固定刻度读数为1.2cm,游标尺上第10个刻度游标读数为0.05×10mm=0.50mm=0.050cm,所以最终读数为1.2cm+0.050cm=1.250cm。

(2)游标卡尺的固定刻度读数为1.7cm,游标尺上第15个刻度游标读数为0.05×15mm=0.75mm=0.075cm,所以最终读数为1.7cm+0.075cm=1.775cm。

(3)Δ=0.131cm

根据Δ。

4.用某种单色光做双缝干涉实验时,已知双缝间距离d=0.20mm,双缝到毛玻璃屏间的距离为l=75.0cm,如图甲所示,实验时先转动如图乙所示的测量头上的手轮,使与游标卡尺相连的分划线对准如图丙所示的第1条亮条纹,此时卡尺的主尺和游标的位置如图戊所示,则游标尺上的读数m,然后再转动手轮,使与游标卡尺相连的分划线向右边移动,直到对准第5条亮条纹,如图丁所示,此时卡尺的主尺和游标的位置如图己所示,则游标卡尺上的读数m,由以上已知数据和测量数据,则该单色光的波长是mm。?

答案:0.39.66.2×10-4

解析:由游标卡尺读数规则读出,。Δm。

λ=Δx·dl

5.在用双缝干涉测光的波长的实验中,请按照题目要求回答下列问题。

(1)甲、乙两图都是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是。?

(2)将下表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置,并用此装置测量红光的波长。

元件代号

A

B

C

D

E

元件名称

光屏

双缝

白光光源

单缝

透红光的滤光片

将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表格中光学元件的排列顺序应为。(填写元件代号)?

(3)已知该装置中双缝间距d=0.50mm,双缝到光屏的距离l=0.50m,在光屏上得到的干涉图样如图丁所示,分划板在图中A位置时游标卡尺如图戊所示,则其示数为mm;在B位置时游标卡尺如图己所示。由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为m。?

答案:(1)甲

(2)CEDBA

(3)111.106.6×10-7

解析:(1)干涉条纹是相互平行、宽度相同的明暗相间的条纹。

(2)光源发出的白光,各种频率都有,加上E后通过的只有红光了,变成单色光,加上D和B,就得到两列频率相同、步调一致的相干光,最后放置光屏,干涉条纹呈现在光屏上,所以顺序为CEDBA。

(3)由戊、己两图可以看出,A、B两条纹之间的距离为m-111.10mm=4.65mm。从丁图可以看出A