遵义市高中物理-实验:用双缝干涉测量光的波长测试题
高考物理专题复习:用双缝干涉实验测量光的波长
高考物理专题复习:用双缝干涉实验测量光的波长一、单选题1.下列说法正确的是()A.在用单摆测定重力加速度实验中,误将30次全振动记成了31次,则所测加速度偏小B.在用双缝干涉测量光的波长实验中,仅将红色滤光片换成蓝色滤光片,光屏上观察到的干涉条纹间距变小C.在测定玻璃的折射率实验中,必须选用两面平行的玻璃砖D.用油膜法测分子直径时,若撒的痱子粉过多,所测分子直径偏小2.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中(实验装置如图),下列说法正确的是()A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝B.为了减小测量误差,可用测量头测出n条亮条纹间的距离a,求出相邻两条亮条纹间距ax∆=nC.测量某条干涉亮条纹位置时,应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐D.将滤光片放在单缝与双缝之间将改变实验结果3.如图所示,某同学在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将实验仪器按要求安装在光具座上,调节后观察到光的干涉现象效果很好。
若他对实验装置作了改动后,仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加。
以下改动可能实现这个效果的是()A.仅将滤光片移至单缝和双缝之间B.仅将单缝远离双缝移动少许C.仅将单缝与双缝的位置互换D.仅将红色滤光片换成绿色的滤光片4.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,小张同学通过测量头的目镜观察红光的干涉图样时,发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐,如图所示,若要使两者对齐,小张同学应如何调节()A.仅顺时针旋转单缝B.仅顺时针旋转双缝C.仅逆时针旋转测量头D.仅逆时针旋转整个遮光筒5.如图甲,是一双缝干涉实验的装置示意图,在空气里完成该实验得到如图乙的实验现象,在不调整实验装置的情况下,仅把该装置放在另一种透明介质里得到不同的现象则()A.空气中毛玻璃上显示的条纹数目多B.介质中毛玻璃上显示的条纹数目多C.空气和介质中毛玻璃上显示的条纹数目一样多D.条纹数目多少无法确定6.利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长。
《实验:用双缝干涉测量光的波长》单元测试题(含答案)
《实验:用双缝干涉测量光的波长》单元测试题(含答案)一、实验:用双缝干涉测量光的波长实验题1.(1)利用甲图所示装置研究光的某些现象,下列说法正确的是______。
A.若在光屏上得到的图样如(a)图所示,则光源和光屏间放置的是单缝挡板B.若光源和光屏间放置的是双缝挡板,光源由红光换作蓝光后,图样的条纹宽度会变窄C.若光源和光屏间放置的是三棱镜,光源能发出红、绿、紫三色光,则红光最有可能照射不到光屏上D.若光源和光屏间放置的是三棱镜,光源能发出红、绿、紫三色光,则紫光最有可能照射不到光屏上(2)用双缝干涉测量某单色光的波长时,所得图样如乙图所示,调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹A的中心,测量头卡尺的示数如丙图所示,其读数为______mm,移动手轮使分划板中心刻线对准另一条亮条纹B的中心,测量头卡尺的示数为18.6mm。
已知双缝挡板与光屏间距为0.6m,双缝相距0.2mm,则所测单色光的波长为______m。
2.用双缝干涉测光的波长实验装置如图甲所示,已知双缝与屏的距离L,双缝间距d.用测量头来测量亮纹中心的距离测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图乙所示),记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数.(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如图丙所示,则对准第1条时读数x1= ______mm (允许误差)、对准第4条时读数x2= ______mm(允许误差)(2)写出计算波长λ的表达式,λ= ______ (用x 1、x 2、L 、d 表示,不用计算).(3)在屏上观察到了干涉条纹如果将双缝的间距变大,则屏上的干涉条纹的间距将变______ ;(选大或小)3.小明和小强两位同学根据老师的要求到实验室想利用双缝干涉实验仪测量光的波长,实验老师给他提供(如图甲所示的)实验仪器。
选修1高中物理《实验:用双缝干涉测量光的波长》测试题(含答案)
选修1高中物理《实验:用双缝干涉测量光的波长》测试题(含答案)一、实验:用双缝干涉测量光的波长实验题1.(1)利用甲图所示装置研究光的某些现象,下列说法正确的是______。
A.若在光屏上得到的图样如(a)图所示,则光源和光屏间放置的是单缝挡板B.若光源和光屏间放置的是双缝挡板,光源由红光换作蓝光后,图样的条纹宽度会变窄C.若光源和光屏间放置的是三棱镜,光源能发出红、绿、紫三色光,则红光最有可能照射不到光屏上D.若光源和光屏间放置的是三棱镜,光源能发出红、绿、紫三色光,则紫光最有可能照射不到光屏上(2)用双缝干涉测量某单色光的波长时,所得图样如乙图所示,调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹A的中心,测量头卡尺的示数如丙图所示,其读数为______mm,移动手轮使分划板中心刻线对准另一条亮条纹B的中心,测量头卡尺的示数为18.6mm。
已知双缝挡板与光屏间距为0.6m,双缝相距0.2mm,则所测单色光的波长为______m。
2.(1)在“单摆测重力加速度”实验中,测量周期时,秒表指针如图1所示,读数为_____秒(2)在“双缝干涉测量光的波长”实验中,某同学观察到如图2所示的干涉条纹,于是他使分划板中心刻线与亮条纹中央对齐,移动测量头进行测量,在这种情况下光的波长的测量值(__________)A.偏小 B.偏大 C.不变3.在利用双缝干涉测量光的波长的实验中,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x ∆,则光的波长可表示为λ= ________(字母表达式),某同学在两个亮条纹之间测量,测出以下结果,其他数据为:0.20d mm =, 700L mm =,测量x ∆的情况如图乙所示.由此可计算出该光的波长为λ=________m .4.如图甲所示,在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,将实验仪器按要求安装在光具座上,并选用缝间距d =0.4mm 的双缝屏。
高中物理精品试题:选修3-4 第三章 光学 第3节 实验
测定玻璃的折射率用双缝干涉测量光的波长1.从两只相同的手电筒射出的光,当它们在某一区域叠加后,看不到干涉图样,这是因为()A.手电筒射出的光是单色光B.干涉图样太细小看不清楚C.周围环境的光太强D.这两束光为非相干光2.在杨氏双缝干涉实验中,如果()A.用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间的条纹B.用红光作为光源,屏上将呈现红黑相间的条纹C.若仅将入射光由红光改为蓝光,则条纹间距一定变大D.用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹3.用红光做光的双缝干涉实验,如果将其中一缝改用蓝光,下列说法正确的是()A.在光屏上出现红蓝相间的干涉条纹B.只有相干光源发出的光才能在叠加时产生干涉现象,此时不产生干涉现象C.频率不同的两列光也能发生干涉现象,此时出现彩色条纹D.尽管亮暗条纹都是光波相互叠加的结果,但此时红光与蓝光只叠加不产生干涉现象4.一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹,除中央白色条纹外,两侧还有彩色条纹,其原因是() A.各色光的波长不同,因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同B.各色光的速度不同,造成条纹的间距不同C.各色光的强度不同,造成条纹的间距不同D.各色光通过双缝到达一确定点的距离不同5.如图所示,在双缝干涉实验中,若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动,则() A.不再产生干涉条纹B.仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹P的位置不变C.仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹P的位置略向上移D.仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹P的位置略向下移6.关于光的干涉及双缝干涉实验的认识,下列说法正确的是()A.只有频率相同的两列光波才能产生干涉B.频率不同的两列光波也能产生干涉现象C.单色光从两个狭缝到达屏上某点的路程差是光波长的奇数倍时出现暗条纹D.单色光从两个狭缝到达屏上某点的路程差是光波长的整数倍时出现亮条纹E.用同一单色光做双缝干涉实验,能观察到明暗相间的不等间距的单色条纹7.如图所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S时,在光屏P上观察到干涉条纹,要得到相邻条纹间距更大的干涉图样,可以()A.增大S1与S2的间距B.减小双缝屏到光屏的距离C.将绿光换为红光D.将绿光换为紫光8.如图所示为双缝干涉实验中产生的条纹图样:图甲为用绿光进行实验的图样,a为中央亮条纹;图乙为换用另一种单色光进行实验的图样,a′为中央亮条纹.则以下说法正确的是(λ绿>λ红)()A.图乙可能是用红光进行实验产生的条纹,表明红光波长较长B.图乙可能是用紫光进行实验产生的条纹,表明紫光波长较长C.图乙可能是用紫光进行实验产生的条纹,表明紫光波长较短D.图乙可能是用红光进行实验产生的条纹,表明红光波长较短9.用波长为λ的单色光照射单缝O,经过双缝M、N在屏上产生明暗相间的干涉条纹,如图所示,图中a、b、c、d、e为相邻亮条纹的位置,c为中央亮条纹,则()A.O到达a、b的路程差为零B.M、N到达b的路程差为λC.O到达a、c的路程差为4λD.M、N到达e的路程差为2λ11.某同学在做双缝干涉实验时,按装置图安装好实验装置,在光屏上却观察不到干涉图样,这可能是由于()A.光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致,相差较大B.没有安装滤光片C.单缝与双缝不平行D.光源发出的光束太强12.某同学按双缝干涉实验装置安装好仪器后,观察光的干涉现象,获得成功.若他在此基础上对仪器的安装做如下改动,仍能使实验成功的是()A.将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许,其他不动B.将滤光片移至单缝和双缝之间,其他不动C.将单缝向双缝移动少许,其他不动D.将单缝与双缝的位置互换,其他不动14.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,装置如图所示.双缝间的距离d=3 mm.(1)若测量红光的波长,应选用________色的滤光片.实验时需要测定的物理量有________和________.(2)若测得双缝与屏之间的距离为0.70 m,通过测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板前进或后退0.500 mm)观察第1条亮条纹的位置如图甲所示,观察第5条亮条纹的位置如图乙所示.则可求出红光的波长λ=________m.15.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=75.0 cm,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尺的位置如图戊所示,则游标卡尺的读数x1=________ mm,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尺的位置如图己所示,则游标卡尺的读数x2=________ mm,由以上已知数据和测量数据,可得该单色光的波长是________ mm.(保留2位有效数字)16.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,甲、乙两位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图①、②所示,其中甲同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖.他们的其他操作均正确,且均以aa′、bb′为界面画光路图,则:甲同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”).乙同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”).17.在用插针法测定玻璃折射率的实验中,某同学由于没有量角器,他在完成了光路图后,以O点为圆心,10 cm为半径画圆,分别交线段OA于A点,交线段OO′的延长线于C点,过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于B点,过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点,如图所示.用刻度尺量得OB=8 cm,CD=4 cm,由此可得出玻璃砖的折射率n=________.1.D 2.B 3.BD 4.A 5.D 6.AD 7.C 8.A9.BD11. AC 12.ABC14.解析 (1)要测量红光的波长,应用红色滤光片.由Δx =l dλ可知要想测λ必须测定双缝到屏的距离l 和条纹间距Δx .(2)由测量头的数据可知a 1=0,a 2=0.640 mm ,所以Δx =a 2-a 1n -1=0.6404 mm =1.60×10-4 m , λ=d Δx l =3×10-3×1.60×10-40.70m ≈6.86×10-7 m.15.答案 0.3 9.5 6.1×10-4解析 由游标卡尺读数规则读出x 1=0.3 mm ,x 2=9.5 mmΔx =x 2-x 1n -1=9.24 mm =2.3 mm λ=Δx ·d l=2.3×0.20750 mm ≈6.1×10-4 mm.16.答案 偏小 不变解析 用题图①测定折射率时,玻璃砖中折射光线偏折变大了,所以折射角增大,所测折射率减小;用图②测定折射率时,只要操作正确,折射率的测定值与玻璃砖的形状无关.17.答案 1.5解析 由题图可知sin ∠AOB =AB OA ,sin ∠DOC =CD OC ,OA =OC =R ,根据n =sin θ1sin θ2知,n =sin ∠AOB sin ∠DOC =AB CD =102-824=1.5.。
2021届高考物理必考实验十六:用双缝干涉测量光的波长【含答案】
2021届高考物理必考实验十六:用双缝干涉测量光的波长1.实验原理如图1所示,两缝之间的距离为d ,每个狭缝都很窄,宽度可以忽略.两缝S 1、S 2的连线的中垂线与屏的交点为P 0,双缝到屏的距离OP 0=l .则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距:Δx =l dλ.若已知双缝间距,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. 2.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、刻度尺等. 3.实验步骤(1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如图所示.(2)接好光源,打开开关,使灯丝正常发光.(3)调节各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏.(4)安装双缝和单缝,中心大致位于遮光筒的轴线上,使双缝与单缝的缝平行,两者间距5~10 cm ,这时可观察白光的干涉条纹.(5)在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹. 4.数据处理(1)安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹.(2)使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心,记下手轮上的读数a 1,将该条纹记为第1条亮纹;转动手轮,使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中心,记下此时手轮上的读数a 2,将该条纹记为第n 条亮纹,则相邻两亮条纹间距Δx =|a 2-a 1|n -1. (3)用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l (d 是已知的). (4)重复测量、计算,求出波长的平均值. 5.误差分析(1)光波的波长很小,Δx 、l 的测量对波长λ的影响很大.(2)在测量l 时,一般用毫米刻度尺;而测Δx 时,用千分尺且采用“累积法”. (3)多次测量求平均值. 6.注意事项(1)双缝干涉仪是比较精密的仪器,应轻拿轻放,不要随便拆解遮光筒、测量头等元件. (2)滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘,应用擦镜纸轻轻擦去.(3)安装时,注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上,并使单缝、双缝平行且竖直,间距大约5~10cm.(4)调节的基本依据是:照在像屏上的光很弱.主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴线所致.干涉条纹不清晰的主要原因一般是单缝与双缝不平行. (5)测量头在使用时应使中心刻线对应着亮(暗)条纹的中心. (6)光源灯丝最好为线状灯丝,并与单缝平行靠近.【典例1】(2019·全国卷Ⅱ·34(2))某同学利用图所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=________;(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300mm ,测得屏与双缝间的距离为1.20m ,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm.则所测单色光的波长为______nm(结果保留3位有效数字). 答案 (1)B (2)d ·Δxn -1l(3)630解析 (1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,需要减小条纹间距,由公式Δx =l dλ可知,需要减小双缝到屏的距离l 或增大双缝间的距离d ,故B 项正确,A 、C 、D 项错误. (2)由题意可知,Δx n -1=l d λ⇒λ=d ·Δxn -1l. (3)将已知条件代入公式解得λ=630nm.【典例1】 用某种单色光做双缝干涉实验时,已知双缝间的距离d 的大小恰好是图11丁中游标卡尺的读数;双缝到毛玻璃屏间的距离的大小是图丙中的毫米刻度尺的读数;实验时先移动测量头(如图甲所示)上的手轮,把分划板中心刻线对准靠近最左边的一条亮条纹中心(如图乙所示),并记下手轮上的读数x 1(如图戊所示),然后转动手轮,把分划板中心刻线向右移动,直到对准第7条亮条纹中心并记下手轮上的读数x 2(如图己所示),由以上测量数据求该单色光的波长.(结果保留两位有效数字)答案 8.0×10-7m解析 根据条纹间距公式Δx =l d λ可知,波长λ=d lΔx ,由题图丁可直接读出d =0.25mm =0.00025m ,双缝到屏的距离由题图丙读出l =74.90cm =0.7490m .由题图乙、戊、己可知,两条相邻亮条纹间的距离Δx =14.700-0.3006mm =2.400mm =0.002400m.将以上数据代入得λ=d Δx l =0.00025×0.0024000.7490m≈8.0×10-7m.【典例2】 (多选)在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是( ) A.改用红色激光 B.改用蓝色激光 C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动 【答案】 ACD【解析】根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx =ldλ可知,要使Δx 增大,可以增大波长或增大双缝到屏的距离或缩小双缝间的距离,所以选项A 、C 、D 正确,B 、E 错误.【针对训练2】在杨氏干涉实验中,若单色光的波长λ=5.89×10-7m ,双缝间的距离d =1mm ,双缝到屏的距离l =2m ,则第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距为______________. 【答案】 1.178×10-2m【解析】由Δx =l dλ可知 Δx =1.178×10-3m ,则第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距为x =10Δx =1.178×10-2m.【典例3】 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中(实验装置如图),下列说法错误的是( )A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝B.测量某条干涉亮条纹位置时,应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐C.为了减小测量误差,可用测量头测出n 条亮条纹间的距离a ,求出相邻两条亮条纹间距Δx =an -1D.将滤光片放在单缝与双缝之间不改变实验结果 【答案】 A【解析】 调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,不需放单缝和双缝,故A 错误;测量某条干涉亮条纹位置时,应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐,故B 正确;n 条亮条纹之间有n -1个间距,相邻两条亮条纹的间距Δx =an -1,故C 正确;根据实验原理知D 正确.【针对训练3】 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,选用红色滤光片和间距为0.20mm 的双缝,双缝与屏的距离为600mm.某同学正确操作后,在目镜中看到如图甲所示的干涉条纹.换成紫色滤光片正确操作后,使测量头分划板刻线与第k 级暗条纹中心对齐,在目镜中观测到的是图乙中的______(填字母),此时测量头的读数为25.70mm.沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第k +5级暗条纹中心对齐,此时测量头标尺如图丙所示,其读数是_______mm ,紫光的波长等于________nm.【答案】 D 19.40 420 【解析】由干涉条纹间距Δx =lλd可知,换上紫色滤光片后,在其他条件不变的情况下,间距变小,干涉条纹变密,分划板应该在正中央,所以为D.游标卡尺读数为19.40mm.平均条纹间距Δx =25.70-19.405mm=1.26mm ,根据λ=d lΔx ,解得λ=420nm.【典例4】 (2015·全国卷Ⅰ)在双缝干涉实验中,分别用红色和绿色的激光照射同一双缝,在双缝后的屏幕上,红光的相邻干涉条纹间距Δx 1与绿光的相邻干涉条纹间距Δx 2相比,Δx 1____Δx 2(填“>”“=”或“<”).若实验中红光的波长为630nm ,双缝与屏幕的距离为1.00m ,测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm ,则双缝之间的距离为________mm. 【答案】 > 0.300【解析】双缝干涉条纹间距Δx =l dλ,红光波长长,所以红光的双缝干涉条纹间距较大,即Δx 1>Δx 2.相邻亮条纹间距Δx =10.5 mm 5=2.1 mm =2.1×10-3m ,根据Δx =l d λ可得d =lλΔx=0.300 mm.【针对训练4】 (多选)利用如图所示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 =l dλ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 =l dλ,可知波长的测量值偏小,故D 正确;去掉滤光片,将出现彩色的干涉条纹,故E 错误.【典例5】在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,装置如图所示.双缝间的距离d =3mm.若测定红光的波长,选用红色的滤光片,实验中测得双缝与屏之间的距离为0.70m ,通过测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板前进或后退0.500mm)观察第1条亮条纹的位置如图7甲所示,其读数为________mm ;观察第5条亮条纹的位置如图乙所示,其读数为______mm.则可求出红光的波长λ=________m.【答案】 0 0.640 6.86×10-7【解析】由测量头的数据可知a 1=0,a 2=0.640mm , 所以Δx =a 2-a 15-1=0.6404mm =1.60×10-4m ,λ=d Δx l =3×10-3×1.60×10-40.70m≈6.86×10-7m.【针对训练5】某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到如图甲所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如图乙所示.他改变的实验条件可能是( )A.减小光源到单缝的距离B.减小双缝之间的距离C.减小双缝到光屏之间的距离D.换用频率更高的单色光源 【答案】 B【解析】改变条件后亮条纹之间的间距变大,由公式Δx =l dλ可知,要使Δx 增大,可增大双缝到光屏之间的距离l ,C 错;减小双缝之间的距离d ,B 对;换用波长更长,即频率更低的单色光源,D 错;改变光源到单缝的距离不会改变Δx ,A 错.【典例6】(多选)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,若用单色光照射后观察毛玻璃屏上的条纹如图所示,则有( )A.若只适当增大单缝的宽度,则条纹间距将减小B.若只适当增大双缝的间距,则条纹间距将减小C.若只适当增大照射光的频率,则条纹间距将增大D.若只适当增大双缝到光屏的间距,则条纹间距将增大 【答案】 BD【针对训练6】(多选)利用图中装置研究双缝干涉现象时,下面几种说法正确的是( )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.换一个双缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄 【答案】 ABD【解析】由条纹间距公式Δx =l dλ可知,A 项中l 减小,Δx 变小;B 项中λ变大,Δx 变大;D 项中d 变大,Δx 变小.故A 、B 、D 正确.【典例7】(多选)某同学在做双缝干涉实验时,按装置图安装好实验装置,在光屏上却观察不到干涉图样,这可能是由于( )A.光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致,相差较大B.没有安装滤光片C.单缝与双缝不平行D.光源发出的光束太强 【答案】 AC【解析】安装实验器材时要注意:光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合,光源与光屏正面相对,滤光片、单缝和双缝要在同一高度,中心位置在遮光筒轴线上,单缝与双缝要相互平行,才能使实验成功.当然还要使光源发出的光束不致太暗.综上所述,可知选项A、C正确.【针对训练7】(多选)英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题,第一次在实验室观察到了光的干涉现象.图为实验装置简图,M为竖直线状光源,N和O均为有狭缝的遮光屏,P为像屏.现有四种刻有不同狭缝的遮光屏,实验时正确的选择是( )A.N应选用遮光屏1B.N应选用遮光屏3C.O应选用遮光屏2D.O应选用遮光屏4【答案】AC【典例8】(多选)关于“用双缝干涉测量光的波长”实验,正确的说法是( )A.实验时应调节各器件共轴,并且单缝和双缝的缝应相互平行B.观察到的白光的干涉图样是:在视野中可以看到彩色的干涉条纹,中央为一条白亮的零级干涉条纹;彩色条纹的排列,以零级亮条纹为中心左右对称,在第一级亮条纹中紫色在最外侧C.看到白光的干涉条纹后,在单缝前面放上红色或绿色滤光片,即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹,且红条纹的相邻条纹间距比绿条纹的相邻条纹间距大D.测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数【答案】ACD【针对训练8】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5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,则:(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1.7 cm ,游标尺上第15个刻度游标读数为0.05×15 mm=0.75 mm =0.075cm ,所以最终读数为:1.7cm +0.075cm =1.775cm. (3)Δx =1.775cm -1.250cm6-2≈0.131cm根据Δx =l dλ得,λ=6.6×10-7m.【典例9】如图甲是利用双缝干涉测某单色光波长的实验装置,测得双缝屏到毛玻璃屏的距离l 为0.2m 、双缝的距离d 为0.4mm ,图乙是通过该仪器的观测装置看到的毛玻璃屏上的干涉图样,其中1、2、3、4、5…是亮条纹的编号,图丙、图丁是利用该仪器测光的波长时观察到的情景,图丙是测第1号亮条纹的位置,此时观测装置上千分尺的读数为________mm ,图丁是测第4号亮条纹的位置,此时观测装置上千分尺的读数为________mm.根据上面测出的数据可知,相邻两条亮条纹间的距离Δx =________mm ,计算波长的数学表达式λ=________,被测光的波长为________nm.【答案】 0.510 1.485 0.325Δx ·dl650【解析】 题图丙是测第1号亮条纹的位置,此时千分尺的读数为0.5 mm +0.01×1.0 mm=0.510mm ; 题图丁是测第4号亮条纹的位置,此时千分尺的读数为1mm +0.01×48.5mm=1.485mm ; 相邻两条亮条纹间的距离Δx =1.485-0.5103mm =0.325mm ;根据双缝干涉条纹的间距公式Δx =l dλ,得λ=Δx ·dl,代入数据得:λ=0.325×10-3×0.4×10-30.2m =6.5×10-7m =650nm.【针对训练9】在“用双缝干涉测量光的波长”实验中(1)某同学先将光源靠近遮光筒的双缝端并等高放置,然后在筒的另外一侧观察,发现筒的上壁照得很亮,此时他应将遮光筒的观察端向________(填“上”或“下”)调节. (2)某次测量如图所示,则读数为________mm.(3)几位同学实验时,有的用距离为0.1mm 的双缝,有的用距离为0.2mm 的双缝;同时他们还分别用红、紫两种不同颜色的滤光片遮住光源进行了观察,图8选自他们的观察记录,其中正确反映实验结果的是________.(已知红光波长大于紫光的波长)【答案】(1)上 (2)5.007 (3)BD【解析】 (1)发现筒的上壁照得很亮说明光线向上,即观察端偏下,所以应将观察端向上调节; (2)螺旋测微器的固定刻度为5mm ,可动刻度为0.7×0.01mm=0.007mm ,所以最终读数为5mm +0.007mm =5.007mm ; (3)根据Δx =lλd可知,当红光分别通过距离为0.1mm 和0.2mm 的双缝时,距离越大的条纹间的距离越小,故B 正确;同理,当红光和紫光通过相同距离的双缝时即l 、d 相同情况下,波长越长的条纹间的距离越大,故D 正确.【典例10】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(a)、(b)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(c)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,各学光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(d)所示,分划板在图中A位置时游标卡尺如图(e)所示,则其示数x A=______mm;在B位置时游标卡尺如图(f)所示,则相邻两条纹间距Δx=________mm.(4)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.(5)若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将________(填“变大”“不变”或“变小”).【答案】(1)(a) (2)EDBA(3)111.15 0.60 (4)6.0×10-7(5)变小。
实验:用双缝干涉测量光的波长试题(含答案)
实验:用双缝干涉测量光的波长试题(含答案)一、实验:用双缝干涉测量光的波长实验题1.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,实验装置如图所示.(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宽度有关D.干涉条纹间距与光的波长有关以上几点中你认为正确的是______________.(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时,手轮上的示数如图甲该读数为_____________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,如图所示.则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时,测量值____________实际值.(填“大于”、“小于”或“等于”)2.(1)利用甲图所示装置研究光的某些现象,下列说法正确的是______。
A.若在光屏上得到的图样如(a)图所示,则光源和光屏间放置的是单缝挡板B.若光源和光屏间放置的是双缝挡板,光源由红光换作蓝光后,图样的条纹宽度会变窄C.若光源和光屏间放置的是三棱镜,光源能发出红、绿、紫三色光,则红光最有可能照射不到光屏上D.若光源和光屏间放置的是三棱镜,光源能发出红、绿、紫三色光,则紫光最有可能照射不到光屏上(2)用双缝干涉测量某单色光的波长时,所得图样如乙图所示,调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹A的中心,测量头卡尺的示数如丙图所示,其读数为______mm,移动手轮使分划板中心刻线对准另一条亮条纹B的中心,测量头卡尺的示数为18.6mm。
已知双缝挡板与光屏间距为0.6m,双缝相距0.2mm,则所测单色光的波长为______m。
3.某同学用如图所示的实验装置测量光的波长。
(1)用某种单色光做实验时,在离双缝1.2m远的屏上,用测量头测量条纹的宽度:先将测量头的分划板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甲所示;然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第4条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图乙所示。
实验:用双缝干涉测量光的波长试题(含答案)
(2)将激光束照在双缝上,在光屏上观察到的现象是图选项中的__________;
A. B. C. D.
(3)保持双缝到光屏的距离不变,换用间隙更小的双缝,在光屏上观察到的条纹间距将___________;保持双缝间隙不变,减小双缝到光屏的距离,在光屏上观察到的条纹间距将___________;(均选填“变宽”“变窄”或“不变”)
(2)[4].将激光束照在双缝上,将出现双缝干涉现象,而双缝干涉图样是中间为亮条纹的明暗相间的等间距条纹,则A正确。
(3)[5][6].根据双缝干涉条纹间距公式 可知在其他条件不变,d减小时,条纹间距变宽;而在其他条件不变,L减小时,条纹间距变窄。
(4)[7][8].图乙的读数:螺旋测微器固定刻度读数为13. 5mm,可动刻度读数为37. 0×0. 01mm,两者相加为13. 870mm。图甲的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ数:甲图中固定刻度读数为2mm,可动刻度读数为32. 0×0. 01mm,两者相加的读数为2. 320mm,由以上读数可知;
②在光电效应实验中,用紫外线照射锌板可以使光电子离开锌板,如果只增加紫外线的照射强度光电子的最大初动能是否会增加。请说明你的观点及依据________________。
高中物理 4. 实验:用双缝干涉测量光的波长 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 如图所示,在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件,其中a、b、c、d各装置的名称依次是下列选项中的()A.a单缝、b滤光片、c双缝、d光屏B.a滤光片、b单缝、c双缝、d光屏C.a单缝、b双缝、c滤光片、d光屏D.a滤光片、b双缝、c单缝、d光屏2. 双缝干涉的实验装置如图所示,光源发出的白光通过透镜后把单缝照亮,单缝相当于一个线光源,又把双缝照亮,通过双缝的两束光产生干涉,在屏上出现彩色干涉条纹,为了测量单色光的波长,可在单缝前加上滤光片,在屏上将出现单色光的干涉条纹,用测量头测得第4条与第11条亮条纹中心之间的距离D为,双缝的间距用d表示,下列说法正确的是()A.相邻亮条纹中心之间的距离为B.若用激光做光源,则可以直接用激光束照射双缝,即可获得干涉条纹C.为增大相邻亮条纹的间距,实验时可以让双缝间的距离大些,让双缝与屏之间的距离小些D.若实验中所用的单色光的频率为,则双缝到屏之间的距离为3. 用图甲所示装置测量某单色光的波长时,所得图样如图乙所示,调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹A的中心,测量头卡尺的示数为11.4mm,移动手轮使分划板中心刻线对准另一条亮条纹B的中心,测量头卡尺的示数为15.2mm。
已知双缝挡板与光屏间距为0.4m,双缝相距0.1mm,则所测单色光的波长为()A.2.38×10-7m B.2.38×10-9m C.9.5×10-7m D.9.5×10-9m4. 如图甲所示,是一双缝干涉实验的装置示意图,其中①是光源,现分别用a、b两束单色光进行实验,在不调整实验装置的情况下,分别得如图乙、丙所示的干涉图样:乙图是a光照射的图样,丙图是b光照射的图样。
则()A.光学元件②是单缝、③是双缝片、④是滤光片B.a光波长小于b光的波长C.在水中a光传播的速度较大D.若用a光照射某金属时打不出光电子,则用b光照射该金属时一定打不出光电子5. 某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到图(甲)所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如图(乙)所示。
高考物理实验:用双缝干涉测量光的波长试题经典
A. B. C. D.
(3)保持双缝到光屏的距离不变,换用间隙更小的双缝,在光屏上观察到的条纹间距将___________;保持双缝间隙不变,减小双缝到光屏的距离,在光屏上观察到的条纹间距将___________;(均选填“变宽”“变窄”或“不变”)
(4)如果已经量得双缝的间距是0.30 mm、双缝和光屏之间的距离是900 mm,则待测光的波长是________m(取三位有效数字).
4.用双缝干涉测光的波长,实验中采用双缝干涉仪,它包括以下元件(其中双缝和光屏连在遮光筒上):
A.白炽灯B.单缝片C.光屏D.双缝E.滤光片
(1)把以上元件安装在光具座上时,正确的排列顺序是:________;
(3)[5][6].根据双缝干涉条纹间距公式 可知在其他条件不变,d减小时,条纹间距变宽;而在其他条件不变,L减小时,条纹间距变窄。
(4)[7][8].图乙的读数:螺旋测微器固定刻度读数为13. 5mm,可动刻度读数为37. 0×0. 01mm,两者相加为13. 870mm。图甲的读数:甲图中固定刻度读数为2mm,可动刻度读数为32. 0×0. 01mm,两者相加的读数为2. 320mm,由以上读数可知;
7.(1)用双缝干涉测光的波长,实验装置如图1所示,已知单缝与双缝间的距离为L1,双缝与屏的距离为L2,双缝间距为d,用测量头来测量亮纹中心的距离,测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图2所示),记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数.
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.对于某种单色光,为增加相邻亮条纹(暗条纹)间的距离,可采取__________________或__________________的方法.
实验 用双缝干涉测量光的波长-高考物理复习
长,重复测量、计算,求出波长的平均值。
六、注意事项
1.调节双缝干涉仪时,要注意调节光源的高度,使它发出的一束光能够沿
着遮光筒的轴线把屏照亮。
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,转动测量头,使分划板中心刻线和另一条纹的中心对齐,记下此
距离,即Δx=|a1-a2|。
三、实验器材
光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛
玻璃屏、测量头、刻度尺。
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。
(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
发出的光能沿轴线到达光屏。
λ。
两条相邻明(暗)条纹间的距离Δx用测量头测出。测量头由分划板、目镜、
手轮等构成,如图所示。
转动手轮,分划板会左右移动。测量时,应使分划板
中心刻线对齐条纹的中心(如图所示),记下此时手轮上
的读数为a1;再转动手轮,使分划板向一侧移动,当分划
板中心刻线对齐另一条相邻的条纹中心时,记下手轮
上的刻度数a2,两次读数之差就是这两条相邻条纹间的
长为λ,在光屏上形成干涉条纹,写出相邻两条亮条纹(或暗条纹)间距离Δx
的表达式。
解析:(1)①根据对称性作出光源S在平面镜中所成的像S';
②连接平面镜的最左端和光源,即为最左端的入射光线,连接平面镜的最左
端和像点S',并延长交光屏于一点,该点即为反射光线到达的光屏的最上端;
③连接平面镜的最右端和像点S',即可找到反射光线所能到达的平面镜的
高中物理完整--实验:用双缝干涉测量光的波长
五、数据处理
(1)安装三测、实量验头器,材调节至可清晰观察到干涉条纹。
双缝干涉仪(包括:光具座、光源、滤光片、单缝、
(双2)缝使、分遮化光板筒的、中光心屏及刻测线量对头齐,某其条中亮测条量头纹又的包中括央:,分如划图 13
-4-板4、所目示镜。、记手下轮等手)轮、上学生的电读源数、a导1,线转、米动尺手。轮,使分化板中 四、实验步骤
出 n 个段亮PS条2上纹作间PM的=距PS离1,为则aS=2M|a=2-r2-a1r|,1,则因相d邻≪l两,三亮角条形纹间距 Δx S1S2M可看做直角三角形。有:r2-r1=dsin θ(令∠S2S1M
=|an2--=θa1)1。|。①
五、数据处理
另:x=ltan θ≈lsin θ②
(1)安由装①测②量得头r2,-调r1=节d至xl ,可若清P晰处观为察亮到纹干,涉则条d纹xl =。±kλ(k= 0(,21),使2,分…化),板解的得中:x心=刻±k线dlλ(对k=齐0某,1,2条…亮),条相纹邻的两亮中条央纹,或如暗图条 13 -4-纹4的所中示心。间距记:下Δ手x=轮dl上λ 的读数 a1,转动手轮,使分化板中 心出刻n 是个线已亮移知 (由2条至)的公测纹另;式量间一l原Δ是的亮x理=双距条:dl缝λ离纹可到为的屏 知中a的 ,=央在距|a双,离2-记缝,干a下可1|涉以此,则实测时相验出手中邻,轮,那两上d么亮是的,条双读只纹缝数要间间测a距距2出,,Δ得x =|an2相 dl--Δ邻xa1计 1两|。算亮出条入纹射(或光相波邻长两的暗大条小纹。)中心间距 Δx,即可由公式 λ=
五、数据处理 (1)安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹。 (2)使分化板的中心刻线对齐某条亮条纹的中央,如图 13 -4-4 所示。记下手轮上的读数 a1,转动手轮,使分化板中 心刻线移至另一亮条纹的中央,记下此时手轮上的读数 a2,得 出 n 个亮条纹间的距离为 a=|a2-a1|,则相邻两亮条纹间距 Δx =|an2--a11|。
备战2020年高考物理实验专题复习《用双缝干涉测光的波长》(解析版)
《用双缝干涉测光的波长》一、实验题1.某同学用如图甲所示实验装置做“用双缝干涉测光的波长”的实验,相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头测出,测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,则此时手轮上的示数为,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,如图乙所示,此时手轮上的示数为______已知双缝间距离为,测得双缝到毛玻璃屏的距离为,求得相邻亮纹间距离为,写出计算被测量波长的表达式______,并算出其波长______nm.2.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: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,则单色光的波长;某次测量时,选用的双缝的间距为,测得屏与双缝间的距离为,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为。
则所测单色光的波长结果保留3位有效数字。
3.用双缝干涉测光的波长.实验装置如图1所示,已知单缝与双缝间的距离,双缝与屏的距离,单缝宽,双缝间距用测量头来测量光屏上干涉亮条纹到中心的距离.测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准屏上亮纹的中心,如图2所示,记下此时手轮上的读数为,转动测量头,使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心如图3所示记下此时手轮上的读数______由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长______结果保留两位有效数字在本实验中如果增大双缝与屏的距离则光屏上得到的条纹间距______填增大、减小或不变.4.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,如图甲所示,将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上,并选用缝间距的双缝。
4-4实验:用双缝干涉测量光的波长-2023-2024学年高二物理同步讲练(人(002)
4.4实验:用双缝干涉测量光的波长一、实验原理 (1)二、实验器材 (2)三、实验步骤 (2)四、数据处理 (2)五、误差分析 (2)六、注意事项 (3)【巩固练习】 (4)一、实验原理如图1所示,两缝之间的距离为d,每个狭缝都很窄,宽度可以忽略.图1两缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0,双缝到屏的距离OP0=l.则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距:Δx=ldλ.若已知双缝间距,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.学习目录知识掌握二、实验器材双缝干涉仪,即光具座、光源、滤光片、透镜、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头.另外,还有学生电源、导线、刻度尺等.三、实验步骤1.将光源、透镜、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如图2所示.图22.接好光源,打开开关,使灯丝正常发光.3.调节各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏.4.安装双缝和单缝,中心大致位于遮光筒的轴线上,使双缝与单缝的缝平行,两者间距5~10 cm ,这时可观察白光的干涉条纹.5.在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹.四、数据处理1.安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹.2.使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心,记下手轮上的读数a 1,将该条纹记为第1条亮条纹;转动手轮,使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中心,记下此时手轮上的读数a 2,将该条纹记为第n 条亮条纹,两条纹间距为a =|a 2-a 1|,则相邻两条亮条纹间的距离Δx =|a 2-a 1|n -1=a n -1. 3.用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l (d 是已知的).4.重复测量、计算,求出波长的平均值.五、误差分析1.光波的波长很小,Δx 、l 的测量误差对波长λ的影响很大.2.在测量l 时,一般用毫米刻度尺;而测Δx 时,用千分尺且采用“累积法”.3.多次测量求平均值.六、注意事项1.双缝干涉仪是比较精密的仪器,应轻拿轻放,不要随便拆解遮光筒、测量头等元件.2.滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘,应用擦镜纸轻轻擦去.3.安装时,注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上,并使单缝、双缝平行且竖直,间距大约为5~10 cm.4.测量头在使用时应使中心刻线对应着亮(暗)条纹的中心.[例题1](2023•天河区校级三模)在利用“双缝干涉测定光的波长”实验中,双缝间距为d,双缝到光屏间的距离为L,在调好实验装置后,用某种单色光照射双缝得到干涉条纹,当分划板在图中B位置时,对应游标卡尺读数如图,则:(1)分划板在图中B位置时游标卡尺读数x B=mm;(2)若分划板在图中A位置时游标卡尺读数为x A(x A<x B),则该单色光的波长的表达式为λ=(用x A、x B及题中所给字母及必要的数字表示);(3)若用频率更高的单色光照射,同时增大双缝间的距离,则条纹间距(填“变宽”或“变窄”或“不变”)。
高中物理实验专题训练——用双缝干涉测量光的波长(考点复习)
高中物理实验专题训练——用双缝干涉测量光的波长(考点复习)一、实验题某同学利用如图甲所示的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)可以使目镜中观察到的条纹数增加的操作是____________。
A.将单缝向双缝靠近B.将屏向靠近双缝的方向移动C.减小双缝的间距(2)某次测量时手轮上的示数如图乙所示,此时手轮上的示数为____________mm。
(3)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第2条亮条纹到第6条亮条纹之间的距离为Δx,则所测单色光的波长λ=____________。
【答案】(1)B(2)2.190(2.189~2.191均正确)(3)dΔx4l【解析】【小问1详解】要增加从目镜中观察到的条纹个数,则条纹的宽度减小,根据相邻亮条纹间的距离为Δx=l d λ为减小相邻亮条纹(暗条纹)间的宽度,可增大双缝间距离或减小双缝到屏的距离。
故选B。
【小问2详解】手轮上的示数为2mm+19.0×0.01mm=2.190mm【小问3详解】第2条暗条纹到第6条暗条纹之间的距离为Δx,则两个相邻明纹间的距离Δx′=Δx6−2=Δx4则单色光的波长λ=Δxd 4l某实验小组的同学利用如图甲所示的装置测量了光的波长,其中单缝与双缝相互平行。
(1)实验时,在光屏上得到了明暗相间的条纹,则下列说法正确的是()A.单缝到双缝的距离越远,条纹间距越大B.屏上的条纹与双缝垂直C.条纹间距与光波的波长无关D.条纹间距与双缝的宽度有关(2)第16条亮纹、第22条亮纹分别到第1条亮纹之间的距离为图乙和图丙所示,则相邻两亮条纹之间的距离为________mm (结果保留两位有效数字);(3)如果双缝屏到光屏之间的距离为L,两狭缝之间的距离为d,相邻亮条纹间距为Δx,则波长的关系式为λ=________。
【答案】(1)D(2)0.75(3)ΔxdL【解析】【小问1详解】A.条纹间距与单缝到双缝之间的距离无关,故A错误;B.为使屏上的干涉条纹清晰,单缝和双缝必须平行放置,所得到的干涉条纹与双缝平行,故B错误;CD.由公式Δx=Ldλ可知,条纹间距与光波的波长以及双缝之间的距离均有关,故C错误,D正确;故选D。
高中物理实验16 用双缝干涉测量光的波长(解析版)
实验十六 用双缝干涉测量光的波长(解析版)1.实验原理如图1所示,两缝之间的距离为d ,每个狭缝都很窄,宽度可以忽略.两缝S 1、S 2的连线的中垂线与屏的交点为P 0,双缝到屏的距离OP 0=l .则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距:Δx =ldλ.若已知双缝间距,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. 2.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、刻度尺等. 3.实验步骤(1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如图所示.(2)接好光源,打开开关,使灯丝正常发光.(3)调节各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏.(4)安装双缝和单缝,中心大致位于遮光筒的轴线上,使双缝与单缝的缝平行,两者间距5~10 cm ,这时可观察白光的干涉条纹.(5)在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹. 4.数据处理(1)安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹.(2)使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心,记下手轮上的读数a 1,将该条纹记为第1条亮纹;转动手轮,使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中心,记下此时手轮上的读数a 2,将该条纹记为第n 条亮纹,则相邻两亮条纹间距Δx =|a 2-a 1|n -1.(3)用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l (d 是已知的). (4)重复测量、计算,求出波长的平均值. 5.误差分析(1)光波的波长很小,Δx、l的测量对波长λ的影响很大.(2)在测量l时,一般用毫米刻度尺;而测Δx时,用千分尺且采用“累积法”.(3)多次测量求平均值.6.注意事项(1)双缝干涉仪是比较精密的仪器,应轻拿轻放,不要随便拆解遮光筒、测量头等元件.(2)滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘,应用擦镜纸轻轻擦去.(3)安装时,注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上,并使单缝、双缝平行且竖直,间距大约5~10cm.(4)调节的基本依据是:照在像屏上的光很弱.主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴线所致.干涉条纹不清晰的主要原因一般是单缝与双缝不平行.(5)测量头在使用时应使中心刻线对应着亮(暗)条纹的中心.(6)光源灯丝最好为线状灯丝,并与单缝平行靠近.【典例1】(多选)在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是()A.改用红色激光B.改用蓝色激光C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动【答案】ACD【解析】根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距Δx=ldλ可知,要使Δx增大,可以增大波长或增大双缝到屏的距离或缩小双缝间的距离,所以选项A、C、D正确,B、E错误.【针对训练1】在杨氏干涉实验中,若单色光的波长λ=5.89×10-7m,双缝间的距离d=1mm,双缝到屏的距离l=2m,则第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距为______________.【答案】 1.178×10-2m【解析】由Δx=ldλ可知Δx=1.178×10-3m,则第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距为x=10Δx=1.178×10-2m.【典例2】在“用双缝干涉测量光的波长”实验中(实验装置如图),下列说法错误的是()A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝B.测量某条干涉亮条纹位置时,应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐C.为了减小测量误差,可用测量头测出n 条亮条纹间的距离a ,求出相邻两条亮条纹间距Δx =an -1D.将滤光片放在单缝与双缝之间不改变实验结果 【答案】 A【解析】 调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,不需放单缝和双缝,故A 错误;测量某条干涉亮条纹位置时,应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐,故B 正确;n 条亮条纹之间有n -1个间距,相邻两条亮条纹的间距Δx =an -1,故C 正确;根据实验原理知D 正确.【针对训练2】 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,选用红色滤光片和间距为0.20mm 的双缝,双缝与屏的距离为600mm.某同学正确操作后,在目镜中看到如图甲所示的干涉条纹.换成紫色滤光片正确操作后,使测量头分划板刻线与第k 级暗条纹中心对齐,在目镜中观测到的是图乙中的______(填字母),此时测量头的读数为25.70mm.沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第k +5级暗条纹中心对齐,此时测量头标尺如图丙所示,其读数是_______mm ,紫光的波长等于________nm.【答案】 D 19.40 420【解析】由干涉条纹间距Δx =lλd 可知,换上紫色滤光片后,在其他条件不变的情况下,间距变小,干涉条纹变密,分划板应该在正中央,所以为D.游标卡尺读数为19.40mm.平均条纹间距Δx =25.70-19.405mm =1.26mm ,根据λ=dlΔx ,解得λ=420nm.【典例3】 (2015·全国卷Ⅰ)在双缝干涉实验中,分别用红色和绿色的激光照射同一双缝,在双缝后的屏幕上,红光的相邻干涉条纹间距Δx 1与绿光的相邻干涉条纹间距Δx 2相比,Δx 1____Δx 2(填“>”“=”或“<”).若实验中红光的波长为630nm ,双缝与屏幕的距离为1.00m ,测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm ,则双缝之间的距离为________mm. 【答案】 > 0.300【解析】双缝干涉条纹间距Δx =ld λ,红光波长长,所以红光的双缝干涉条纹间距较大,即Δx 1>Δx 2.相邻亮条纹间距Δx =10.5 mm 5=2.1 mm =2.1×10-3 m ,根据Δx =l d λ可得d =lλΔx=0.300 mm.【针对训练3】 (多选)利用如图所示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 =ld λ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 λ,可知波长的测量值偏小,故D 正确;去掉滤光片,将出现彩色的干涉条纹,故E 错误.【典例4】在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,装置如图所示.双缝间的距离d =3mm.若测定红光的波长,选用红色的滤光片,实验中测得双缝与屏之间的距离为0.70m ,通过测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板前进或后退0.500mm)观察第1条亮条纹的位置如图7甲所示,其读数为________mm ;观察第5条亮条纹的位置如图乙所示,其读数为______mm.则可求出红光的波长λ=________m.【答案】 0 0.640 6.86×10-7【解析】由测量头的数据可知a 1=0,a 2=0.640mm , 所以Δx =a 2-a 15-1=0.6404mm =1.60×10-4m ,λ=d Δx l =3×10-3×1.60×10-40.70m≈6.86×10-7m.【针对训练4】某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到如图甲所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如图乙所示.他改变的实验条件可能是( )A.减小光源到单缝的距离B.减小双缝之间的距离C.减小双缝到光屏之间的距离D.换用频率更高的单色光源 【答案】 B【解析】改变条件后亮条纹之间的间距变大,由公式Δx =ld λ可知,要使Δx 增大,可增大双缝到光屏之间的距离l ,C 错;减小双缝之间的距离d ,B 对;换用波长更长,即频率更低的单色光源,D 错;改变光源到单缝的距离不会改变Δx ,A 错.【典例5】(多选)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,若用单色光照射后观察毛玻璃屏上的条纹如图所示,则有( )A.若只适当增大单缝的宽度,则条纹间距将减小B.若只适当增大双缝的间距,则条纹间距将减小C.若只适当增大照射光的频率,则条纹间距将增大D.若只适当增大双缝到光屏的间距,则条纹间距将增大【答案】BD【针对训练5】(多选)利用图中装置研究双缝干涉现象时,下面几种说法正确的是()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.换一个双缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄【答案】ABD【解析】由条纹间距公式Δx=ldλ可知,A项中l减小,Δx变小;B项中λ变大,Δx变大;D项中d变大,Δx变小.故A、B、D正确.【典例6】(多选)某同学在做双缝干涉实验时,按装置图安装好实验装置,在光屏上却观察不到干涉图样,这可能是由于()A.光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致,相差较大B.没有安装滤光片C.单缝与双缝不平行D.光源发出的光束太强【答案】AC【解析】安装实验器材时要注意:光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合,光源与光屏正面相对,滤光片、单缝和双缝要在同一高度,中心位置在遮光筒轴线上,单缝与双缝要相互平行,才能使实验成功.当然还要使光源发出的光束不致太暗.综上所述,可知选项A、C正确.【针对训练6】(多选)英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题,第一次在实验室观察到了光的干涉现象.图为实验装置简图,M为竖直线状光源,N和O均为有狭缝的遮光屏,P为像屏.现有四种刻有不同狭缝的遮光屏,实验时正确的选择是()A.N应选用遮光屏1B.N应选用遮光屏3C.O应选用遮光屏2D.O应选用遮光屏4【答案】AC【典例7】(多选)关于“用双缝干涉测量光的波长”实验,正确的说法是()A.实验时应调节各器件共轴,并且单缝和双缝的缝应相互平行B.观察到的白光的干涉图样是:在视野中可以看到彩色的干涉条纹,中央为一条白亮的零级干涉条纹;彩色条纹的排列,以零级亮条纹为中心左右对称,在第一级亮条纹中紫色在最外侧C.看到白光的干涉条纹后,在单缝前面放上红色或绿色滤光片,即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹,且红条纹的相邻条纹间距比绿条纹的相邻条纹间距大D.测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数【答案】ACD【针对训练7】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5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,则:(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1.7 cm,游标尺上第15个刻度游标读数为0.05×15 mm=0.75 mm=0.075cm,所以最终读数为:1.7cm+0.075cm=1.775cm.(3)Δx =1.775cm -1.250cm6-2≈0.131cm根据Δx =l dλ得,λ=6.6×10-7m.【典例8】如图甲是利用双缝干涉测某单色光波长的实验装置,测得双缝屏到毛玻璃屏的距离l 为0.2m 、双缝的距离d 为0.4mm ,图乙是通过该仪器的观测装置看到的毛玻璃屏上的干涉图样,其中1、2、3、4、5…是亮条纹的编号,图丙、图丁是利用该仪器测光的波长时观察到的情景,图丙是测第1号亮条纹的位置,此时观测装置上千分尺的读数为________mm ,图丁是测第4号亮条纹的位置,此时观测装置上千分尺的读数为________mm.根据上面测出的数据可知,相邻两条亮条纹间的距离Δx =________mm ,计算波长的数学表达式λ=________,被测光的波长为________nm.【答案】 0.510 1.485 0.325Δx ·dl650 【解析】 题图丙是测第1号亮条纹的位置,此时千分尺的读数为0.5 mm +0.01×1.0 mm =0.510mm ; 题图丁是测第4号亮条纹的位置,此时千分尺的读数为1mm +0.01×48.5mm =1.485mm ; 相邻两条亮条纹间的距离Δx =1.485-0.5103mm =0.325mm ;根据双缝干涉条纹的间距公式Δx =l d λ,得λ=Δx ·dl ,代入数据得:λ=0.325×10-3×0.4×10-30.2m =6.5×10-7m =650nm.【针对训练8】在“用双缝干涉测量光的波长”实验中(1)某同学先将光源靠近遮光筒的双缝端并等高放置,然后在筒的另外一侧观察,发现筒的上壁照得很亮,此时他应将遮光筒的观察端向________(填“上”或“下”)调节.(2)某次测量如图所示,则读数为________mm.(3)几位同学实验时,有的用距离为0.1mm 的双缝,有的用距离为0.2mm 的双缝;同时他们还分别用红、紫两种不同颜色的滤光片遮住光源进行了观察,图8选自他们的观察记录,其中正确反映实验结果的是________.(已知红光波长大于紫光的波长)【答案】(1)上 (2)5.007 (3)BD【解析】 (1)发现筒的上壁照得很亮说明光线向上,即观察端偏下,所以应将观察端向上调节; (2)螺旋测微器的固定刻度为5mm ,可动刻度为0.7×0.01mm =0.007mm ,所以最终读数为5mm +0.007mm =5.007mm ;(3)根据Δx =lλd 可知,当红光分别通过距离为0.1mm 和0.2mm 的双缝时,距离越大的条纹间的距离越小,故B 正确;同理,当红光和紫光通过相同距离的双缝时即l 、d 相同情况下,波长越长的条纹间的距离越大,故D 正确.【典例9】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(a)、(b)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(c)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.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,各学光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(d)所示,分划板在图中A位置时游标卡尺如图(e)所示,则其示数x A=______mm;在B位置时游标卡尺如图(f)所示,则相邻两条纹间距Δx=________mm.(4)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.(5)若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将________(填“变大”“不变”或“变小”).【答案】(1)(a)(2)EDBA(3)111.150.60(4)6.0×10-7(5)变小。
高中物理实验16 用双缝干涉测量光的波长
实验十六 用双缝干涉测量光的波长(原卷版)1.实验原理如图1所示,两缝之间的距离为d ,每个狭缝都很窄,宽度可以忽略.两缝S 1、S 2的连线的中垂线与屏的交点为P 0,双缝到屏的距离OP 0=l .则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距:Δx =l dλ. 若已知双缝间距,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.2.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、刻度尺等.3.实验步骤(1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如图所示.(2)接好光源,打开开关,使灯丝正常发光.(3)调节各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏.(4)安装双缝和单缝,中心大致位于遮光筒的轴线上,使双缝与单缝的缝平行,两者间距5~10 cm ,这时可观察白光的干涉条纹.(5)在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹.4.数据处理(1)安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹.(2)使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心,记下手轮上的读数a 1,将该条纹记为第1条亮纹;转动手轮,使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中心,记下此时手轮上的读数a 2,将该条纹记为第n 条亮纹,则相邻两亮条纹间距Δx =|a 2-a 1|n -1. (3)用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l (d 是已知的).(4)重复测量、计算,求出波长的平均值.5.误差分析(1)光波的波长很小,Δx、l的测量对波长λ的影响很大.(2)在测量l时,一般用毫米刻度尺;而测Δx时,用千分尺且采用“累积法”.(3)多次测量求平均值.6.注意事项(1)双缝干涉仪是比较精密的仪器,应轻拿轻放,不要随便拆解遮光筒、测量头等元件.(2)滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘,应用擦镜纸轻轻擦去.(3)安装时,注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上,并使单缝、双缝平行且竖直,间距大约5~10cm.(4)调节的基本依据是:照在像屏上的光很弱.主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴线所致.干涉条纹不清晰的主要原因一般是单缝与双缝不平行.(5)测量头在使用时应使中心刻线对应着亮(暗)条纹的中心.(6)光源灯丝最好为线状灯丝,并与单缝平行靠近.【典例1】(多选)在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是()A.改用红色激光B.改用蓝色激光C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动【针对训练1】在杨氏干涉实验中,若单色光的波长λ=5.89×10-7m,双缝间的距离d=1mm,双缝到屏的距离l=2m,则第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距为______________.【典例2】在“用双缝干涉测量光的波长”实验中(实验装置如图),下列说法错误的是()A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝B.测量某条干涉亮条纹位置时,应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐C.为了减小测量误差,可用测量头测出n条亮条纹间的距离a,求出相邻两条亮条纹间距Δx=an-1D.将滤光片放在单缝与双缝之间不改变实验结果【针对训练2】在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,选用红色滤光片和间距为0.20mm的双缝,双缝与屏的距离为600mm.某同学正确操作后,在目镜中看到如图甲所示的干涉条纹.换成紫色滤光片正确操作后,使测量头分划板刻线与第k级暗条纹中心对齐,在目镜中观测到的是图乙中的______(填字母),此时测量头的读数为25.70mm.沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第k+5级暗条纹中心对齐,此时测量头标尺如图丙所示,其读数是_______mm,紫光的波长等于________nm.【典例3】(2015·全国卷Ⅰ)在双缝干涉实验中,分别用红色和绿色的激光照射同一双缝,在双缝后的屏幕上,红光的相邻干涉条纹间距Δx1与绿光的相邻干涉条纹间距Δx2相比,Δx1____Δx2(填“>”“=”或“<”).若实验中红光的波长为630nm,双缝与屏幕的距离为1.00m,测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm,则双缝之间的距离为________mm.【针对训练3】(多选)利用如图所示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【典例4】在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,装置如图所示.双缝间的距离d=3mm.若测定红光的波长,选用红色的滤光片,实验中测得双缝与屏之间的距离为0.70m,通过测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板前进或后退0.500mm)观察第1条亮条纹的位置如图7甲所示,其读数为________mm;观察第5条亮条纹的位置如图乙所示,其读数为______mm.则可求出红光的波长λ=________m.【针对训练4】某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到如图甲所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如图乙所示.他改变的实验条件可能是()A.减小光源到单缝的距离B.减小双缝之间的距离C.减小双缝到光屏之间的距离D.换用频率更高的单色光源【典例5】(多选)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,若用单色光照射后观察毛玻璃屏上的条纹如图所示,则有()A.若只适当增大单缝的宽度,则条纹间距将减小B.若只适当增大双缝的间距,则条纹间距将减小C.若只适当增大照射光的频率,则条纹间距将增大D.若只适当增大双缝到光屏的间距,则条纹间距将增大【针对训练5】(多选)利用图中装置研究双缝干涉现象时,下面几种说法正确的是()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.换一个双缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄【典例6】(多选)某同学在做双缝干涉实验时,按装置图安装好实验装置,在光屏上却观察不到干涉图样,这可能是由于()A.光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致,相差较大B.没有安装滤光片C.单缝与双缝不平行D.光源发出的光束太强【针对训练6】(多选)英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题,第一次在实验室观察到了光的干涉现象.图为实验装置简图,M为竖直线状光源,N和O均为有狭缝的遮光屏,P为像屏.现有四种刻有不同狭缝的遮光屏,实验时正确的选择是()A.N应选用遮光屏1B.N应选用遮光屏3C.O应选用遮光屏2D.O应选用遮光屏4【典例7】(多选)关于“用双缝干涉测量光的波长”实验,正确的说法是()A.实验时应调节各器件共轴,并且单缝和双缝的缝应相互平行B.观察到的白光的干涉图样是:在视野中可以看到彩色的干涉条纹,中央为一条白亮的零级干涉条纹;彩色条纹的排列,以零级亮条纹为中心左右对称,在第一级亮条纹中紫色在最外侧C.看到白光的干涉条纹后,在单缝前面放上红色或绿色滤光片,即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹,且红条纹的相邻条纹间距比绿条纹的相邻条纹间距大D.测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数【针对训练7】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5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,则:(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).【典例8】如图甲是利用双缝干涉测某单色光波长的实验装置,测得双缝屏到毛玻璃屏的距离l为0.2m、双缝的距离d为0.4mm,图乙是通过该仪器的观测装置看到的毛玻璃屏上的干涉图样,其中1、2、3、4、5…是亮条纹的编号,图丙、图丁是利用该仪器测光的波长时观察到的情景,图丙是测第1号亮条纹的位置,此时观测装置上千分尺的读数为________mm,图丁是测第4号亮条纹的位置,此时观测装置上千分尺的读数为________mm.根据上面测出的数据可知,相邻两条亮条纹间的距离Δx=________mm,计算波长的数学表达式λ=________,被测光的波长为________nm.【针对训练8】在“用双缝干涉测量光的波长”实验中(1)某同学先将光源靠近遮光筒的双缝端并等高放置,然后在筒的另外一侧观察,发现筒的上壁照得很亮,此时他应将遮光筒的观察端向________(填“上”或“下”)调节.(2)某次测量如图所示,则读数为________mm.(3)几位同学实验时,有的用距离为0.1mm的双缝,有的用距离为0.2mm的双缝;同时他们还分别用红、紫两种不同颜色的滤光片遮住光源进行了观察,图8选自他们的观察记录,其中正确反映实验结果的是________.(已知红光波长大于紫光的波长)【典例9】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(a)、(b)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(c)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.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,各学光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(d)所示,分划板在图中A位置时游标卡尺如图(e)所示,则其示数x A=______mm;在B位置时游标卡尺如图(f)所示,则相邻两条纹间距Δx=________mm.(4)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.(5)若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将________(填“变大”“不变”或“变小”).。
贵阳市高考物理实验:用双缝干涉测量光的波长试题经典(1)
贵阳市高考物理实验:用双缝干涉测量光的波长试题经典一、实验:用双缝干涉测量光的波长实验题1.用双缝干涉测光的波长。
实验装置如图所示,已知单缝与双缝间的距离L1=100mm,双缝与屏的距离L2=700mm,双缝间距d=0.25mm。
用测量头来测量亮纹中心的距离。
测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图所示),记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数。
(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如图所示,则对准第1条时读数x1=_______mm、对准第4条时读数x2=_______mm(2)写出计算波长λ的表达式,λ=_________(用符号表示),λ=_____mm(保留三位有效数字)2.(1)在用双缝干涉测光的波长的实验中,所用实验装置如图甲所示.①转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准第1条亮条纹,读下手轮的读数如图甲所示.继续转动手轮,使分划板中心刻线对准第10条亮条纹,读下手轮的读数如图乙所示.则相邻两亮条纹的间距是________mm.②如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长,则图中除了白炽灯换成激光发射器以外,其他不必要的器材元件有________.(2)在测量玻璃折射率的实验中,两位同学先在白纸上放好截面是正三角形的三棱镜ABC,并确定AB和AC界面的位置.然后在棱镜的左侧画出一条直线,并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2,再从棱镜的右侧观察P1和P2的像.正确完成上述操作后,在纸上标出大头针P3、P4的位置(图中已标出).为测量该种玻璃的折射率,两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线,如图2甲、乙所示.在图2中能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图_______(选填“甲”或“乙”),所测玻璃折射率的表达式n=_________(用代表线段长度的字母ED、FG表示).3.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上,如图所示。
人教版(2019)高一物理第一学期选修第一册第四章 4. 实验:用双缝干涉测量光的波长B
2020-2021学年高一第一学期物理人教版2019选修第一册第四章 4. 实验:用双缝干涉测量光的波长B1.某次实验中,测得第一级明条纹和第三级明条纹相距24.010m -⨯,若双缝片间距为0.1mm ,缝到屏的距离为 4.0?l m =,则光波的波长为( )A. 88.010m -⨯B.75.010m -⨯ C. 81.510m -⨯D. 71.010m -⨯2.双缝干涉实验装置如图所示,绿光通过单缝S 后,投射到具有双缝的挡板上,双缝1S 和2S 与单缝的距离相等,光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹.屏上O 点距双缝1S 和2S 的距离相等, P 点是距O 点最近的亮条纹(第一亮纹).如果将入射的绿光换成红光或蓝光,讨论屏上O 点及其上方的干涉条纹的情况是:①O 点处是红光的亮条纹;②O 点处不是蓝光的亮条纹;③红光的第一条亮条纹在P 点的上方;④蓝光的第一条亮条纹在P 点的上方。
其中正确的是( )A.只有①②正确B.只有①④正确C.只有②③正确D.只有③④正确3.如图甲所示为双缝干涉实验的装置示意图,乙图为用绿光进行实验时在屏上观察到的条纹情况, a 为中央亮条纹,丙图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况, a '为中央亮条纹,则以下说法正确的是( )甲乙丙A.丙图可能是用红光实验产生的条纹,表明红光波长较长B.丙图可能是用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较长C.丙图可能是用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较短D.丙图可能是用红光实验产生的条纹,表明红光波长较短4.在光的双缝干涉实验中,光屏上出现的条纹情况是( )A.中心处的明条纹宽度比两侧的明条纹宽度大B.各种不同色光的明条纹间距一样大C.在相同装置中红光的明条纹间距比紫光的明条纹间距大D.对于同种色光,光屏离双缝距离越近明条纹的间距越大5.在双缝干涉实验中,图甲是用绿光进行实验时,屏上观察到的条纹情况, a处为中央亮条纹,图乙是换用另一种颜色的单色光进行实验时,屏上观察到的条纹情况,a处仍为中央亮条纹,则以下说法中正确的是( )A.图乙可能是用红光实验产生的条纹,表明红光波长较长B.图乙可能是用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较长C.图乙可能是用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较短D.图乙可能是用红光实验产生的条纹,表明红光波长较短6.有同学在重复杨氏双缝干涉实验中,用白光照射双缝前的单缝时,在光屏上呈现出彩色条纹.现在这位同学又进行了如下的探究,仍用白光照射双缝前的单缝,然后在双缝处用一个蓝色玻璃片挡住其中的一缝,用一个红色玻璃片挡住另一缝后( )A.在光屏上出现红蓝相间的干涉条纹B.在光屏上出现明暗相间的蓝色干涉条纹C.在光屏上出现明暗相间的红色干涉条纹D.在光屏看不到干涉条纹7.某同学在“用双缝干涉测光的波长”实验中,利用绿光做光源在光屏上得到如图所示的干涉条纹,下列与此实验相关的判断正确的是( )A.若改用白光做光源,将得到黑白相间的条纹B.若改用红光做光源,亮条纹间距将变窄C.若想增大亮条纹间距,可以采取增大双缝到屏的距离D.若增大双缝间距,亮条纹间距将变宽8.某学习小组为探究影响干涉条纹宽度的因素,在实验室用蓝光做了双缝干涉实验,在光屏上呈现出蓝、暗相间的平行条纹,设相邻两条蓝条纹间的距离为x∆.你认以下结论中正确的是( )A.单缝到双缝间的距离越大,x∆就越大B.双缝之间的距离越大,x∆就越大C.双缝到光屏之间的距离越大,x∆就越大D.双缝间的距离不变,双缝的每条缝的宽度越大,x∆就增大9.如图是双缝干涉的实验装置示意图,其中S是单缝,1S、2S为双缝,P为光屏,实验时从左侧入射平行光,判断下述说法中正确的是( )A.把入射平行光由绿光换成紫光后,屏上干涉条纹中相邻两条明纹间的距离就变大B.把入射光由绿光换成红光后,屏上干涉条纹中相邻两条明纹间的距离就变大C.入射光为单色平行光,当双缝1S 、2S 之间的距离变小时,屏上干涉条纹中相邻两条明纹间的距离变小D.若入射光为白光,将缝1S 左边加红色滤光片(只透过红光),将缝2S 左边加蓝色滤光片(只透过蓝光),则屏上出现彩色干涉条纹10.某同学用某种单色光做双缝干涉实验时,发现条纹太密难以测量,可以采用的改善办法是( )A.增大双缝间距B.增大双缝到屏的距离C.增大双缝到单缝的距离D.改用波长较短的光(如紫光)作为入射光11.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不相等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12.用杨氏双缝实验演示光的干涉,不影响条纹位置的因素是( )A.光的强度B.光的波长C.屏与狭缝的距离D.两狭缝间的距离13.杨氏双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n 为自然数, λ为光波波长)①在距双缝的路程差相等的点形成暗条纹②在距双缝的路程差为n λ的点形成亮条纹 ③在距双缝路程差为2n λ的点形成亮条纹 ④在距双缝路程差为()212n λ+的点形成暗条( )A.①②B.②③C.③④D.②④14.用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹,相邻两条纹间的距离为x ∆.下列说法正确的有( )A.如果增大单缝到双缝间的距离, x ∆将增大B.如果增大两双缝之间的距离, x ∆将增大C.如果增大双缝到光屏之间的距离, x ∆将增大D.如果将绿光换成紫光, x ∆将增大15.在做双缝干涉实验时,若在双缝后各放置一个偏振片,当两个偏振片的透振方向相互垂直时( )A.光屏上仍有干涉条纹,但亮条纹的亮度减小B.光屏上仍有干涉条纹,但亮条纹的亮度增大C.干涉条纹消失,但仍有光照射到光屏上D.干涉条纹消失,光屏上一片黑暗16.在“用双缝干涉测光的波长”实验中,调节分划板的位置,使分划板的中心刻线对齐中央明条纹的中心,此时测量头的读数如图甲所示,转动手轮,使分划板向一侧移动,使分划板的中心刻线对齐第3个明条纹的中心,此时测量头的读数如图乙所示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
遵义市高中物理-实验:用双缝干涉测量光的波长测试题一、实验:用双缝干涉测量光的波长实验题1.某实验小组在用双缝干涉测光的波长的实验中,将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上,如图甲所示。
双缝间距d = 0.20mm,测得屏与双缝间的距离L = 500mm。
然后,接通电源使光源正常工作:(1)某同学在测量时,转动手轮,在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准亮条纹A的中心,如图乙所示,则游标卡尺的读数为_________cm;然后他继续转动手轮,使分划板中心刻线对准亮条纹B的中心,若游标卡尺的读数为1.67cm,此时主尺上的________cm刻度与游标尺上某条刻度线对齐;入射光的波长λ=_________m;(2)若实验中发现条纹太密,可采取的改善办法有_________________(至少写一条)。
2.如图甲所示为双缝干涉实验的装置示意图,现要利用这套装置来测量某种单色光的波长。
(1)装置示意图中有三个电学元件的名称空缺,关于它们的说法正确的是_____。
A.①是双缝,③是滤光片B.②是双缝,③是单缝C.②是单缝,③是双缝(2)用20分度的游标卡尺测量双缝间距如图乙所示,双缝间距d=_____mm。
(3)图丙为实验得到的干涉条纹,用测量头测出了第1条和第6条亮纹中心间的距离为x∆,已知双缝到光屏的距离为l,则所测单色光波长的计算式为λ=_____(用题中所给的字母表示)。
3.某同学利用如图甲所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)若想使从目镜中观察到的相邻滤光片、条纹间距减小,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.使用间距更小的双缝(2)在测量某单色光的波长时,所得图样如图乙所示,调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹A的中心,测量头卡尺的示数如图丙所示,其读数为_______________mm,移动手轮使分划板中心刻线对准另一条亮条纹B的中心,测量头卡尺的示数为15.2mm。
已知双缝挡板与光屏间距为0.4m,双缝相距0.1mm,则所测单色光的波长为__________m。
4.用双缝干涉测光的波长实验装置如图甲所示,已知双缝与屏的距离L,双缝间距d.用测量头来测量亮纹中心的距离测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图乙所示),记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数.(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如图丙所示,则对准第1条时读数x1= ______mm (允许误差)、对准第4条时读数x2= ______mm(允许误差)(2)写出计算波长λ的表达式,λ= ______ (用x1、x2、L、d表示,不用计算).(3)在屏上观察到了干涉条纹如果将双缝的间距变大,则屏上的干涉条纹的间距将变______ ;(选大或小)5.(1)备有下列仪器:A.白炽灯B.双缝C.单缝D.滤光片E.白色光屏把以上仪器装在光具座上时,正确的排列顺序应该是:______(填写字母代号).(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=100 mm,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,可以采用的改善办法有________.A.改用波长较长的光(如红光)作为入射光B.增大双缝到屏的距离C.增大双缝到单缝的距离D.增大双缝间距6.(1)利用如图所示的实验装置探究相关的力学实验,下列说法错误的是(________)A.“探究速度随时间变化规律”的实验中,不需要平衡摩擦力B.探究“功和速度变化关系”的实验中,只打出一条纸带不能进行探究C.探究“加速度和力、质量的关系”实验中,物块的质量应远小于小车和砝码的总质量D.利用该实验装置,只要平衡摩擦力,就可以用来“探究机械能守恒定律”实验(2)在探究“加速度和力、质量的关系”实验中,打出了一条纸带,如图所示,已知打点计时器的频率为50Hz,则小车的加速度为______m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,实验装置如图丙所示。
①小李同学从放大镜中观察到条纹不够清晰,他通过左右调节拨杆,改变______(选填“滤镜”、“单缝”或“双缝”)的方向,成功观察到实验现象。
②小李同学已经测量出其中3个距离L1、L2、L3,分别为光源到单缝、单缝到双缝、双缝到毛玻璃的距离,又测出第1条亮条纹中心到第n条亮条纹中心间的距离为a,已知双缝间的距离d,则产生干涉条纹的光的波长为______(用题中所给字母表示)。
7.某同学在做“用双缝干涉测定光的波长”的实验时,第一次分划板中心刻度线对齐第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度线对齐第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,则:图乙中游标卡尺的示数为__mm.图丁中游标卡尺的示数为__mm,所测光波的波长为__m (保留两位有效数字).8.用双缝干涉测光的波长。
实验装置如图a所示,已知单缝与双缝的距离为L1,双缝与屏的距离为L2,单缝宽为d1,双缝间距为d2。
用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离,测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心,记下此时手轮的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的刻度。
(1)分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心时示数为x1=2.190mm,对准第4条亮纹的中心时手轮上的读数如图b所示,则此时读数x2=______mm。
(2)相邻两条亮纹间的距离公△x=_____mm,入射光的波长为 =_______(用题中的母表示)。
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、实验:用双缝干涉测量光的波长 实验题1.11 2.3 减小双缝间距d 或者增大双缝到干涉屏的距离L 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1][2].游标卡尺的读数为1.1cm+0.1mm×1=1.11cm;若游解析:11 2.3 73.210-⨯ 减小双缝间距d 或者增大双缝到干涉屏的距离L 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1][2].游标卡尺的读数为1.1cm+0.1mm×1=1.11cm ;若游标卡尺的读数为1.67cm ,此时主尺上的2.3cm 刻度与游标尺上某条刻度线对齐; [3].条纹间距1.67 1.11cm=0.08cm 7x -∆=则根据Lx dλ∆=可得 2370.08100.210=m 3.210m 0.5x d L λ---∆⋅⨯⨯⨯==⨯(2)[4].若实验中发现条纹太密,即条纹间距太小,根据Lx dλ∆=可采取的改善办法有:减小双缝间距d 或者增大双缝到干涉屏的距离L 。
2.C 2.05 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]为获取单色线光源,光源后面要有滤光片、单缝、双缝,则①是滤光片,②是单缝,③是双缝,故AB 错误,C 正确。
故选C (2)解析:C 2.05 5d xlλ∆= 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]为获取单色线光源,光源后面要有滤光片、单缝、双缝,则①是滤光片,②是单缝,③是双缝,故AB 错误,C 正确。
故选C(2)[2]游标卡尺读数0.2cm 10.05mm 2mm 0.05mm 2.05mm d =+⨯=+= (3)[3]相邻两亮条纹间距为5x∆,由干涉条纹与波长间的关系可知 5x l dλ∆= 得5d xlλ∆=3.B 11.4 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]根据双缝干涉条纹间距公式可知想减小从目镜中观察到的相邻条纹的间距,可将屏向靠近双缝的方向移动,即减小,或使用间距更大的双解析:B 11.4 72.3810-⨯ 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]根据双缝干涉条纹间距公式Lx dλ∆=可知想减小从目镜中观察到的相邻条纹的间距,可将屏向靠近双缝的方向移动,即减小L ,或使用间距更大的双缝,即增大d ,与单缝到双缝的距离没有关系,故A 、C 错误,B 正确; 故选B ;(2)[2]分划板在A 位置时,游标卡尺的主尺读数为11mm ,游标读数为4×0.1mm=0.4mm ,所以最终读数为111mm 0.4mm 11.4mm d =+=则相邻条纹的间距为34(15.211.4)10m 9.510m 4x ---⨯∆==⨯双缝的间距为4 0.1mm 110m d -==⨯屏与双缝间的距离为0.4m L =根据双缝干涉条纹间距公式Lx dλ∆=可得4471109.510m 2.3810m 0.4d x L λ---⨯⨯⨯=∆==⨯4.(1)2.190mm 7.869 (2) (3)小【解析】 【详解】(1)对准第4条亮纹时固定刻度读数为7.5mm ,可动读数为0.01×36.9=0.369mm ,所以最解析:(1)2.190mm 7.869 (2)21()3d x x L- (3)小 【解析】 【详解】(1)对准第4条亮纹时固定刻度读数为7.5mm ,可动读数为0.01×36.9=0.369mm ,所以最终读数为7.869mm. (2)根据L x d λ∆=,可得:()213d x x xd L L λ-∆==。
(3)根据Lx dλ∆=知双缝间距d 增大时条纹间距变小。
5.ADCBE 6.4×10-7 AB 【解析】 【详解】(1)[1].把以上仪器装在光具座上时,正确的排列顺序应该是:ADCBE ; (2)[2].游标卡尺读数精确度为0.1mm ,解析:ADCBE 6.4×10-7 AB 【解析】 【详解】(1)[1].把以上仪器装在光具座上时,正确的排列顺序应该是:ADCBE ;(2)[2].游标卡尺读数精确度为0.1mm ,A 位置主尺读数为11mm ,游标尺读数为1,读数为x 1=11mm +1×0.1mm =11.1mm 同理B 位置读数为x 2=15.6mm 则条纹间距Δx =217x x -=0.64mm. 利用λ=dLΔx =6.4×10-7m. (3)[3].由Δx =Ldλ可知,要增大条纹间距,可用波长更长的入射光或增大双缝到屏的距离,故AB 正确.6.BD 0.8 单缝 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]A .此装置可以用来研究匀变速直线运动,但不需要平衡摩擦力,故A 正确,不符合题意;B .探究“功和速度变化关系解析:BD 0.8 单缝 3(1)adn L -【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]A .此装置可以用来研究匀变速直线运动,但不需要平衡摩擦力,故A 正确,不符合题意;B .探究“功和速度变化关系”的实验中,实验操作正确,打出一条纸带就能进行探究,故B 错误,符合题意;C .探究“加速度和力、质量的关系”实验中,物块的质量应远小于小车和砝码的总质量,才能保证小车受到的拉力等于物块的重力,故C 正确,不符合题意;D .虽然平衡了摩擦力,但摩擦力并没有消失,在物块运动的过程中有摩擦力做功,故系统机械能不守恒,所以不能用此装置验证系统机械能守恒。