高中物理-实验:用双缝干涉测量光的波长练习题
4.4实验:用双缝干涉测量光的波长(解析版)
4.4实验:用双缝干涉测量光的波长 同步练习一、实验题1.(2021·江苏省泗阳中学高二阶段练习)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 ,______,______,______A ;(2)本实验的步骤有:①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮 ①按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上 ①用米尺测量双缝到屏的距离①用测微目镜(其读数方法同螺旋测微器)测量数条明纹间的距离在操作步骤①时,还应注意______和______,为了增加屏上相邻明纹(暗纹)间的距离,可采取______或______的方法;(3)将测微目镜的分划板中心刻线与某条明纹中心对齐,将该明纹定为第1条明纹,此时手轮上的示数如图所示,然后同方向转动测微目镜,使分划板中心刻线与第6条明纹中心对齐,记下此时图中手轮上的示数为______mm ,求得相邻明纹的间距x ∆为______mm ;(4)已知双缝间距d 为42.010m -⨯,测得双缝到屏的距离l 为0.700m ,由计算式λ=______,可以求得所测红光波长为______nm 。
【答案】E D B 单缝和双缝间距 单缝与双缝相互平行 减小双缝间距离 增大双缝到屏的距离 13.810 2.290 d xLλ=∆ 654 【详解】(1)[1][2][3]为获取单色线光源,白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝,即E 、D 、B 。
(2)[4][5]在操作步骤①时还应注意单缝和双缝间距5cm ~10cm ,使单缝与双缝相互平行,使一个线光源变为频率相等的两个线光源。
[6][7]根据Lxdλ∆=知为增加相邻亮纹间的距离,可采取减小双缝间距离,或增大双缝到屏的距离。
江苏省扬州市扬州中学 《实验:用双缝干涉测量光的波长》单元测试题含答案
江苏省扬州市扬州中学《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)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).2.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:________;(2)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,红光的干涉条纹间距△x1与绿光的干涉条纹间距△x2相比,△x1________△x2(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l条到第6条亮条纹中心问的距离为10.5mm,则双缝之间的距离为________mm.3.同学们利用图示装置测量某种单色光的波长。
高考物理专题复习:用双缝干涉实验测量光的波长
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。
2025版高考物理一轮总复习第14章光实验18用双缝干涉实验测量光的波长提能训练
第十四章 试验十八1.(2024·浙江6月选考)图示是“用双缝干涉试验测量光的波长”试验的装置。
试验中:(1)视察到较模糊的干涉条纹,要使条纹变得清晰,值得尝试的是 C 。
A .旋转测量头B .增大单缝与双缝间的距离C .调整拨杆使单缝与双缝平行(2)要增大视察到的条纹间距,正确的做法是 D 。
A .减小单缝与光源间的距离B .减小单缝与双缝间的距离C .增大透镜与单缝间的距离D .增大双缝与测量头间的距离[解析] (1)若看到的是模糊不清的条纹,则最可能的缘由是单缝与双缝不平行;要使条纹变得清晰,值得尝试的是调整拨杆使单缝与双缝平行。
故选C 项。
(2)依据Δx =l dλ可知,要增大条纹间距,可以增大双缝到光屏的距离l 、减小双缝的间距d 。
故选D 项。
2.(2024·浙江省镇海中学月考)(1)如图所示,小王同学做在“用双缝干涉测量光的波长”试验中发觉目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有确定的角度,下列哪个操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行 D 。
A .仅拨动拨杆B .仅旋转单缝C .仅前后移动凸透镜D .仅旋转毛玻璃处的测量头(2)小王同学将分划板中心刻线与干涉条纹调平行后,将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐,将该亮条纹定为第1条亮条纹,此时手轮上的示数如图所示,手轮上的示数是 50.15 mm 。
[解析] (1)若要使得分划板中心刻线与干涉条纹平行,则仅旋转毛玻璃处的测量头即可,故选D 。
(2)手轮上的示数是50 mm +0.05 mm×3=50.15 mm 。
3.在用双缝干涉测光的波长试验中,将双缝干涉试验仪按要求安装在光具座上,如图甲所示,并选用缝间距d =0.2 mm 的双缝屏。
从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离l =700 mm 。
然后,接通电源使光源正常工作。
(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50个分度。
某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第一次映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示,图乙(a)中的数字是该同学给各暗纹编的编号,此时图乙(b)中游标尺上的读数x 1=1.16 mm ;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图丙(c)所示,此时图丙(d)中游标尺上的读数x 2= 15.02 mm 。
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.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d=的双缝屏.从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间具座上,并选用缝间距0.20mmL=.然后,接通电源使光源正常工作.的距离700mm①已知测量头上主尺的最小刻度是毫米,副尺(游标尺)上有20分度.某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐,如图乙所示,此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示,此示数为__________mm;接着再转动手轮,使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐,测得A到B条纹间的距离为8.40mm.利用上述测量结果,经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长λ=__________m(保留2位有效数字).②另一同学按实验装置安装好仪器后,观察到光的干涉现象效果很好.若他对实验装置作了一下改动后,在像屏上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.仅将红色滤芯光片换成绿色的滤芯光片2.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。
已知双缝间的距离为d,在离双缝L远的屏上,用测量头测量条纹间宽度。
(1)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6条亮纹中心对齐,记下此时如图(乙)所示的手轮上的示数为________mm,求得相邻亮纹的间距Δx为________mm;(2)波长的表达式λ=________(用Δx、L、d表示);(3)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”);(4)图为上述实验装置示意图。
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.。
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.
高中物理(新人教版)选择性必修一同步习题:实验_用双缝干涉测量光的波长(同步习题)【含答案及解析】
第四章光4 实验:用双缝干涉测量光的波长基础过关练题组一实验原理与实验步骤1.用单色光做双缝干涉实验,下列说法正确的是( )A.相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距相等B.中央亮条纹的宽度是两侧亮条纹宽度的2倍C.屏与双缝之间的距离减小,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2.用如图所示的装置来观察光的双缝干涉现象时,以下推断正确的是( )A.狭缝屏的作用是使入射光到达双缝屏时,双缝就成了两个振动情况总是相同的光源B.若入射光是白光,则像屏上的条纹是黑白相间的干涉条纹C.屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时,该点处一定是亮条纹D.双缝干涉中亮条纹之间的距离相等,暗条纹之间的距离不相等3.(2019天津实验中学高三上期中)(多选)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中(实验装置如图),下列说法哪些是正确的( )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.某同学用黄光作为入射光,为了增大干涉条纹的间距,可以采用的方法是改用蓝光作为入射光题组二实验数据处理及误差分析4.某次实验中,测得第一级亮条纹和第三级亮条纹中心相距4.0×10-2 m,若双缝间距为0.1 mm,双缝到屏的距离为l=4.0 m,则光波的波长为( )A.8.0×10-8 mB.5.0×10-7 mC.1.5×10-8 mD.1.0×10-7 m5.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,调节测量头的位置,使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心,如图所示,此时手轮的读数是mm。
转动测量头,使分划板中心刻线向一侧移动到另一条亮条纹中心位置,再次记下手轮上的读数。
若实验测得的4条亮条纹中心间的距离为0.960 mm,且已知双缝间距d=1.5 mm,双缝到屏的距离l=100 cm,则对应的光波的波长为λ=cm。
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”)。
高中二年级上学期物理《实验:用双缝干涉测量光的波长》作业
实验:用双缝干涉测量光的波长作业1.在双缝干涉实验中(实验装置如图所示),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.测量某条干涉亮条纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐C.为了减少测量误差,可用测微目镜测出第1条亮条纹与第n条亮条纹间的距离a,求出相邻两条亮条纹间距Δx=anD.单缝、双缝和滤光片缺一不可,否则屏上不会出现干涉图样2.(多选)物理学家托马斯·杨最先完成了光的干涉实验,实验装置如图所示,M为竖直(水平)的线光源a(b),N和O均为有狭缝的遮光屏,P为像屏,下列说法正确的是()A.若M选a(竖直线光源),N应选3,O应选4,干涉图样为5 B.若M选a(竖直线光源),N应选1,O应选2,干涉图样为6 C.若M选b(水平线光源),N应选1,O应选2,干涉图样为6 D.若M选b(水平线光源),N应选3,O应选4,干涉图样为5 3.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4.(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5.在做“用双缝干涉测量光的波长”实验中.(如图所示)(1)小勇同学应该在A物体右侧首先放________(选填“单缝”或“双缝”).(2)经过一系列的调试,得到了亮度较好,但不够清晰的干涉图样,为了得到更加清晰的干涉图样,应该如何调整?________(选填“左右”或“上下”)拨动拨杆.(3)他看到的干涉图样如图甲,他想把干涉图样及分划板调为竖直方向,你认为应该如何调整:________________________________;若他看到的干涉图样如图乙,你认为又应该如何调整:________________________________.。
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。
实验:用双缝干涉测量光的波长测试题
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.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d=的双缝屏.从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间具座上,并选用缝间距0.20mmL=.然后,接通电源使光源正常工作.的距离700mm①已知测量头上主尺的最小刻度是毫米,副尺(游标尺)上有20分度.某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐,如图乙所示,此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示,此示数为__________mm;接着再转动手轮,使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐,测得A到B条纹间的距离为8.40mm.利用上述测量结果,经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长λ=__________m(保留2位有效数字).②另一同学按实验装置安装好仪器后,观察到光的干涉现象效果很好.若他对实验装置作了一下改动后,在像屏上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.仅将红色滤芯光片换成绿色的滤芯光片2.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”)3.我们用以下装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验:(1)在本实验中,需要利用关系式L x dλ∆=来求解某色光的波长,其中L 和d 一般为已知量,所以测量x ∆是本实验的关键,观察下面的图像,你认为在实际操作中x ∆应选下列图中的________图(填写“甲”、“乙”)更为合适?(2)而在实际操作中,我们通常会通过测n 条亮纹间的距离取平均值的方法来减小测量误差。
高二物理光学实验试题答案及解析
高二物理光学实验试题答案及解析1.“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示。
测量头由分划板、目镜、手轮等构成,已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d。
①如图乙所示,移动测量头上的手轮,使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心,记下此时手轮上螺旋测微器的读数x1。
转动测量头,使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心,此时手轮上螺旋测微器的读数x2如图丙所示,则读数x2=__________mm。
②已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d。
计算波长的公式=__________(用题目中给出的字母表示);若L=1.000m,d=2.00mm,x1=0.800mm,则计算得该单色光的波长为=_________m(结果保留2位有效数字);③对于某种单色光,为增加相邻亮纹间的距离,可采取___________或___________的方法。
【答案】①1.700;②;6.0×10-7m;③减小双缝间距为d或增大双缝与屏的距离为L。
【解析】①测微器的主尺读数为1.5mm,旋钮读数为20.0×0.01mm=0.200mm,故x2="1.5mm" +0.200mm =1.700mm;②由于相邻两个条纹间的距离为△x=,故根据△x=,则波长λ=;将数据代入计算可得=6.0×10-7m;③若增加亮条纹的间距即△x的大小,可以减小双缝间距为d或增大双缝与屏的距离为L,因为波长是不变的。
【考点】用双缝干涉测量光的波长。
2.在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时,某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,当分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(如图甲所示),游标卡尺的示数如图乙所示;接着转动手轮,当分划板中心刻度线对齐B条纹中心时(如图丙所示),游标卡尺的示数如图丁所示。
已知双缝间距为0.5mm,从双缝到屏的距离为1m。
①图乙中游标卡尺的示数为 mm;②图丁中游标卡尺的示数为 mm;③实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是,所测光的波长为 m 。
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高中物理-实验:用双缝干涉测量光的波长练习题
基础·巩固
1.若把杨氏双缝干涉实验改在水中进行,其他条件不变,则得到的干涉条纹间距将如何变化
( )
A.变大
B.变小
C.不变
D.不能确定
解析:光在水中的波长小于空气中波长,由条纹间距公式Δx=d
l λ知,Δx∝λ,B 选项正确.
答案:B
2.用单色光做双缝干涉实验,下列说法正确的是( )
A.相邻干涉条纹之间的距离相等
B.屏幕上到两狭缝的路程差等于波长的整数倍的那些地方,将出现明条纹
C.屏与双缝之间距离减小,则屏上条纹的距离增大
D.在实验装置不变的情况下,红光条纹间距小于蓝光条纹间距
解析:双缝干涉,若入射光是单色光,则得到等间距分布的明暗相间的条纹,A 选项对;光程差等于波长整数倍的地方出现明纹,B 选项对;相邻两条亮纹(或暗纹)间距Δx=d
l λ,若屏与双缝之间距离L 减小,屏上条纹间距减小,C 选项错;红光波长比蓝光波长长,所以保持L 、d 不变时,Δx 红>Δx 蓝,D 选项错.
答案:AB
3.利用双缝装置观察色光的干涉现象时,用同一双缝且保持双缝到屏距离不变的情况下,以下说法正确的是( )
A.不同色光在屏上产生的条纹都应是明暗相间且等距的条纹
B.条纹间距与光的波长成正比
C.由于色光波长不同,位于中央的条纹可能是明条纹,也可能是暗条纹
D.红光产生的条纹间距比紫光产生的条纹间距小
解析:由条纹间距公式Δx=d
l λ,同一双缝且保持双缝到屏距离不变的情况下,条纹间距与光的波长成正比,B 选项正确;不同色光在屏上产生的条纹间距是不等的,A 选项错误;虽然各色光波长不同,但中央的条纹一定是明条纹,C 选项错误;红光产生的条纹间距比紫光产生的条纹间距大,D 选项错误.
答案:B
4.用单色光做双缝干涉实验,下列说法正确的是( )
A.相邻干涉条纹之间的距离相等
B.中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍
C.屏与双缝之间的距离越小,则屏上条纹间距增大
D.在实验装置不变的情况下,红光的条纹间距小与蓝光的条纹间距
解析:在单色光做双缝干涉实验中,相邻干涉条纹之间的距离相等,A 选项正确,B 选项错误;由条纹间距公式Δx=d
l λ,若其他量不变,屏与双缝之间的距离越小,则屏上条纹间距减小,C 选项错误;由于红光的波长大于蓝光的波长,所以红光的条纹间距大与蓝光的条纹间距,D 选项错误.
答案:A
5.先后用两种不同的单色光,在相同条件下用同一双缝干涉装置做实验,在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同,其中间距较大的那种单色光比另一种单色光( )
A.在真空中的波长较短
B.在玻璃中的传播速度较大
C.在玻璃中传播时,玻璃的折射率较大
D.其光的强度较强
解析:由条纹间距公式Δx d
l λ,若其他量不变,条纹间距与波长成正比,间距较大的那种单色光比另一种单色光的波长较大,A 选项错误;在玻璃中的传播速度较大,B 选项正确;在玻璃中传播时,玻璃的折射率较小,C 选项错误;与光的强度无关,D 选项错误.
答案:B
6.在如图13-3-7所示的杨氏双缝干涉实验中,已知SS 1=SS 2,且S 1、S 2到光屏上P 点的路程差
d=1.5×10-6 m.当S 为λ=6 mm 的单色光源时,在P 点处将形成_______________条纹;当S
为λ=0.5 mm 的单色光源时,在P 点处将形成________________条纹.
图13-3-7
解析:若两相干光源的振动同相,则在离开两相干光源路程之差为光波波长的整数倍处会出现亮条纹,路程之差为光半波长的奇数倍处会出现暗条纹,若两相干源的振动反相,则出现明暗条纹的情况刚好相反.由于SS 1=SS 2,所以S 1、S 2处的光振动同相.当λ=0.6 mm 时,d/λ=2.5,则P 点处两分振动反相,形成暗条纹;当λ=0.5 mm 时,d/λ=3,则P 点处两分振动同相,形成亮条纹.
答案:暗 亮
7.为什么不直接测Δx ,而要测n 个条纹的间距?
解析:相邻两条纹间距Δx 是两条纹中心间的距离,这个距离比较小.为了减小误差,测出n 个条纹间的距离a,然后取平均值求出Δx ,则Δx=1
n a . 8.为什么白光双缝干涉图样的中央亮纹是白色的?其他各级亮条纹中,为什么红色在最外侧?
图13-3-8
解析:如题图所示,自双缝S 1、S 2透射的光到达O 点的距离总相等,则各种颜色的光在O 点都被加强,故O 点作为中央亮纹是白色的.
自双缝出射的光到达P 点,其路程差为某一色光的整数倍时,P 点就为这种色光的颜色.由于红光的波长最长,根据条纹间距Δx=d
l λ,知红条纹间距最大,则红色在最外侧. 综合·应用
9.实验室里观察黄光双缝干涉图样时,看到屏上的干涉条纹过密,难以区分,使相邻亮(暗)纹变宽一些的办法是( )
A.使光源变亮一些
B.使单缝到双缝的距离变大一些
C.使双缝到屏的距离变大一些
D.改用绿色光作光源
解析:条纹间距公式Δx=d
l λ,若使相邻亮(暗)纹变宽一些,则双缝与屏之间的距离大一些,B 选项错误,C 选项正确,改用波长长一些的光源,D 选项错误.
答案:C
10.在用双缝干涉测光的波长的实验中,屏上不能看到干涉图样,比较可能出现的操作问题是
( )
A.单缝设置过宽
B.光源、单缝、双缝未调节在遮光筒的轴线上
C.光源亮度不够
D.单缝、双缝互相不平行
解析:在用双缝干涉测光的波长的实验中,屏上不能看干涉图样,有可能光源、单缝、双缝未调节在遮光筒的轴线上,B 选项正确,也有可能单缝、双缝互相不平行,D 选项正确.
答案:BD
11.某同学在《用双缝干涉测光的波长》的实验中,实验装置如图13-3-9所示.使用的双缝的间距为0.025 cm.实验时,首先调节________________和________________的中心位于遮光筒的中心轴线上,并使________________和________________竖直且互相平行.当屏上出现了干涉图样后,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 )观察第一条亮纹的位置如图13-3-9所示,第五条亮纹位置如图13-3-10所示,测出双缝与屏的距离为50.00 cm,则待测光的波长λ=________________nm.
图13-3-9
图13-3-10
解析:在光的干涉测波长的实验中,首先调节光源、滤光片、单缝、屏的中心位于遮光筒的中心轴线上,并使单缝和双缝竖直且互相平行.在读数时由螺旋测微器原理知图(a )读数为
1.138 mm,图(b )读数为5.880 mm,由Δx=1 n a =1
-51.138-5.880 mm=1.185 5 mm
由公式λ=l
x d ∆=0.55 1.185102.5-4⨯⨯ m=5.927 5×10-7 m=592.75 nm. 答案:光源 滤光片/单缝 单缝 双缝 592.75 nm
12.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,要把它们放在图13-3-11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.
图13-3-11
(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 、___________________A.
(2)本实验的步骤有:
①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上; ③用米尺测量双缝到屏的距离;
④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离.
在操作步骤②时还应注意__________________和__________________.
(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图13-3-12所示.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,记下此时图13-3-13中手轮上的示数__________mm,求得相邻亮纹的间距Δx 为______mm.
图13-3-12 图13-3-13
(4)已知双缝间距d 为 2.0×10-4 m,测得双缝到屏的距离l 为0.700 m,由计算式
λ=___________,求得所测红光波长为__________________nm.
解析:在利用光的干涉测定光的波长的实验中,光具座上从左向右依次是光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏和测量头,实验过程中一定要注意单缝和双缝间距5 cm —10 cm,使单缝与双缝相互平行,才能在屏上产生干涉条纹.据公式Δx=1[]dλ知需测双缝到屏之间的距离l 和n 条条纹间距a,从而计算出条纹间距离Δx ,最后求出波长λ.
答案:(1)E 、D 、B (2)单缝和双缝间距5—10 cm 使单缝与双缝相互平行 (3)13.870
2.310 (4)l
d Δx 6.6×103。