高中物理《选择性必修第一册》课后习题 4　实验 用双缝干涉测量光的波长.docx

4实验:用双缝干涉测量光的波长

必备知识基础练

1.(2021辽宁锦州高二月考)在用双缝干涉测量光的波长实验中,需要从标尺上读出某条亮纹的位置,图甲中所示的读数是mm;若缝与缝间相距d,双缝到屏间的距离为l,相邻两个亮条纹中心的距离为Δx,则光的波长为λ=(字母表达式);某同学测出以下结果,d=0.20mm,l=700mm,测量Δx的情况如图乙所示,由此可计算出该光的波长为λ=m。?

2.(2021山东潍坊高二联考)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,请按照题目要求回答下列问题。

(1)如图1所示,甲、乙都是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是。?

图1

图2

(2)将下表中的光学元件放在图2所示的光具座上组装成“用双缝干涉测量光的波长”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,各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3中(a)所示,分划板中心刻线在图中A位置时游标卡尺示数如图3中(b)所示,则其读数为mm;在B位置时游标卡尺示数如图3中(c)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。?

图3

3.(1)如图所示,在用双缝干涉测光的波长实验中,光具座上放置的光学元件依次为①光源、②、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏。?

(2)已知双缝到光屏之间的距离l=500mm,双缝之间的距离d=0.50mm,单缝到双缝之间的距离s=100mm,某同学在用测量头测量时,调整手轮,在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A条亮纹的中心,然后他继续转动,使分划板中心刻线对准B条亮纹的中心,前后两次游标卡尺的读数如图所示。则入射光的波长λ=m(结果保留两位有效数字)。?

(3)实验中发现条纹太密,难以测量,可以采用的改进办法有。?

A.改用波长较长的光(如红光)作为入射光

B.增大双缝间距

C.增大双缝到单缝的距离

D.增大双缝到屏的距离

4.(2021辽宁实验中学期中)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,实验装置如图甲所示。

(1)以线状白炽灯为光源,对实验装置进行了调节并观察实验现象后,总结出以下几点:

A.灯丝和单缝及双缝必须平行放置

B.干涉条纹与双缝垂直

C.干涉条纹疏密程度与双缝间距离有关

D.干涉条纹间距与光的波长有关

以上几点正确的是。?

(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时,手轮上的示数如图乙所示,该读数为mm。?

(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图丙所示,则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时,测量值(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值。?

关键能力提升练

5.(2021江苏吕叔湘中学高二期末)现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在如图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。

(1)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,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、E、、、A;?

(2)如图所示,A、B、C、D代表双缝产生的四种干涉图样,回答下列问题:

①如果A图样是红光通过双缝产生的,那么换用紫光得到的图样用图样表示最合适;?

②如果将B图样的双缝距离变小,那么得到的图样用图样表示最合适;?

(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐,将该亮条纹定为第1条亮条纹,此时手轮上的示数为2.320mm,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐,此时手轮上的示数为13.870mm,求得相邻亮条纹的间距Δx为mm(结果保留三位小数);?

(4)已知双缝间距d为2.0×10-4m,测得双缝到屏的距离l为0.700m,由计算公式λ=,求得所测红光波长为mm(结果保留两位有效数字)。?

6.(2019全国Ⅱ卷)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:

(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可;?

A.将单缝向双缝靠近

B.将屏向靠近双缝的方向移动

C.将屏向远离双缝的方向移动

D.使用间距更小的双缝

(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx,则单色光的波长λ=;?