湖南师大附中《实验:用双缝干涉测量光的波长》测试题(含答案)

合集下载
  1. 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. 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. 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)。
(2)[2].为了便于测量,要使条纹亮度增加,即使得单位时间内的光子数目增多;
A.当增加光源的功率,导致单位时间内的光子数目增多,故A正确;
B.将毛玻璃换成透明玻璃,不会看到亮条纹,故B错误;
C.将放大镜A换一个面积更大的放大镜,则光的强度的增强,导致亮度增加,故C正确;
D.调节测量头的位置,亮度不变,故D错误。
(2)如果把毛玻璃屏向远离N的方向移动,相邻两个暗条纹的中心间距将______(填“变大”“变小”或“不变”)
(3)经测量,红光干涉相邻两个亮条纹的中心间距为 ,请写出能够反映红光波长大小的表达式 ______(用题给字母表示)。
(4)如果把红色滤光片换成绿色,相邻两个亮条纹的中心间距将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)[3]干涉图样应是时间距相等明暗相间的条纹,由于红光的波长大于蓝光的波长,根据
可知,红光的干涉图样的明暗相间的条纹更宽,所以相邻两个暗条纹的中心间距将变大。
(3)[4]根据公式
解得
(4)[5]干涉图样应是时间距相等明暗相间的条纹,由于红光的波长大于绿光的波长,根据
可知,绿光的干涉图样的明暗相间的条纹更窄,所以相邻两个暗条纹的中心间距将减小。
由于激光是单色的相干光源,所以不需要单缝和滤光片.
(2)[3][4].设入射角为α,折射角为β,根据折射定律得,根据几何关系有:对于甲图
对于乙图
可知仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图乙,折射率
.
【点睛】
知道双缝干涉实验的原理及操作步骤,以及掌握螺旋测微器的读数方法;几何光学的实验要理解实验原理,正确作出光路图,结合折射定律进行求解.
(3)该次测量时,选用的双缝的间距为0.400mm,测得屏与双缝间的距离为1.20m,则所测单色光的波长为__nm(结果保留三位有效数字)。
7.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。
故选AC。
(3) [3].干涉条纹的宽度是指一个明条纹与一个暗条纹的宽度的和,为两个相邻的明条纹(或暗条纹)的中心之间的距离,故图C是正确的,图ABD错误.
故选C。
(4)[4].由图可知,第一次得到的条纹间距较小,根据 可知:
A.单缝与双缝的缝距对条纹间距无影响,选项A错误;
B.光强度对条纹间距无影响,选项B错误;
C.光源离双缝的距离对条纹间距无影响,选项C错误;
D.双缝离光传感器的距离l较小,则条纹间距较小,选项D正确;
2.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。接通电源使光源正常发光。回答下列问题:
①一开始小明和小强同学按图甲所示将仪器安装在光具座上之后,在目镜中什么也看不到,两人看了说明之后,相互配合做了如下调节。一是调节光源、凸透镜、遮光筒轴线在同一高度上,二是调节单缝与双缝________,使缝的中点位于遮光筒轴线上,但是这次小明同学在目镜中看到了模糊不清的条纹,为了得到清晰的条纹,因仪器装置较长,一人无法完成操作,两人开始分工,小明在目镜中观察,小强必须前后微调________(填写图中所给的仪器名称)才能看到清晰的干涉条纹。
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)某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第1次看到的干涉条纹如图乙所示,图乙中的数字是该同学给各暗纹的编号,分划板中心刻线对准1、2间的亮纹中心,此时游标尺的读数x1=9.30 mm;接着再转动手轮,看到的的干涉条纹如图丙所示,此时游标卡尺读数如图丁所示,则读数x2=_____mm;利用上述测量结果,经计算可得这种色光的波长λ=____nm(计算结果保留三位有效数字)。
③观察到图乙时,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,此时手轮上的示数为 。然后转动测量头,使分划板中心刻线与第9条亮纹中心对齐,记下此时手轮上的示数为 ,求得相邻亮纹的间距 ________ 。
④已知双缝间距 ,测得双缝到光屏的距离 ,由计算表达式 ________,求得所测灯泡发出光的波长为________(结果保留三位有效数字) 。
(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)。
8.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中∶
(1)如图甲所示,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各元件的名称依次是_______(填选项前的字母);
4.小沈同学进行“用双缝干涉测波长”的实验,
(1)其中部分器材如下:
A.白炽灯B.凸透镜C.单缝片
D.滤光片E.测量头F。双缝片
将以上器材安装在光具座遮光筒上时,自光源起合理的顺序是(填字母):
A、B、___________、___________、F、E
(2)某次观察时,透过测量头观察到了绿光的干涉条纹,但条纹的亮度很低,为了便于测量,下列方法能够使条纹亮度增加的是___________
4.D C AC C D
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1] .根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验中仪器的位置可知,从左向右依次为:白色光源、凸透镜、滤光片、单
解析:DCACCD
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1].根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验中仪器的位置可知,从左向右依次为:白色光源、凸透镜、滤光片、单缝、双缝、测量头.将以上器材安装在光具座遮光筒上时,自光源起合理的顺序是:A、B、D、C、F、E;
[2]在调节光源、凸透镜、遮光筒轴线在同一高度上,单缝与双缝相互平行后,还必须认真前后微调凸透镜才能使光屏上得到清晰的干涉条纹的图样。
②[3][4]不加滤光片,观察到的是复色光的彩色条纹;根据实际操作易知图乙情景时目镜中心相对于遮光筒轴线是偏右的。
③[5]根据
得相邻亮纹的间距为2.2125mm
④[6]由 知表达式为
A.单缝与双缝的缝距一定较大
B.光强度较小
C.光源离双缝的距离较大
D.双缝离光传感器的距离可能较小
5.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d=0.25mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知,单缝与双缝之间的距离为5.00cm,光屏与双缝屏间的距离L=60.00cm。接通电源使光源正常工作。
带入数据
3.双缝获得相干光变大减小
【解析】
【分析】
本题主要考查用双缝干涉测光的波长。
【详解】
(1)[1][2]为获取单色线光源,白色光源后面要有滤光片、单缝,然
解析:双缝获得相干光变大 减小
【解析】
【分析】
本题主要考查用双缝干涉测光的波长。
【详解】
(1)[1][2]为获取单色线光源,白色光源后面要有滤光片、单缝,然后让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样,所以N处的实验器材是双缝;双缝的作用是获得相干光源。
6.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)若想减小从目镜中观察到的相邻条纹的间距,该同学可__;
A.将单缝向双缝靠近
B.将屏向远离双缝的方向移动
C.使用间距更大的双缝
(2)某次测量时,分划板在 位置的示数如图乙所示,此时示数为__cm;若分划板在如图乙所示的 位置的示数为2.59cm,则相邻条纹的间距为__cm;
2.相互平行 凸透镜 滤光片 偏右 2.125 607
【解析】
【详解】
①[1]调节单缝与双缝相互平行是干涉条纹是否清晰的前提条件,所以必须调节单缝与双
解析:相互平行凸透镜滤光片偏右2.125 607
【解析】
【详解】
①[1]调节单缝与双缝相互平行是干涉条纹是否清晰的前提条件,所以必须调节单缝与双缝相互平行;
A.单缝、滤光片、双缝、光屏B.单缝、双缝、滤光片、光屏
C.滤光片、单缝、双缝、光屏D.滤光片、双缝、单缝、光屏
(2)以下操作中能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是________(填选项前的字母);
A.将红色滤光片改为绿色滤光片B.增大双缝之间的距离
C.增大图中的b和d之间的距离D.增大图中的c和d之间的距离
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.
(1)在图甲中,要使单缝与双缝相互平行,干涉条纹更加清晰明亮,以下操作最合理的是______;
A.移动光源B.转动双缝C.调节拨杆D.转动遮光筒
(2)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
(3)若她在另一次实验操作中,发现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____(填选项前的字母)。
A.此现象是单缝与双缝不平行造成的
B.此情形下波长的测量值大于真实值
C.通过调节拨杆能使中心刻线与干涉条纹方向一致
【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
1.610 滤光片和单缝 乙
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2].第1亮条纹对应的螺旋测微器读数为0.1mm+0.01×4.5mm=0.045mm;第10亮条纹
解析:610滤光片和单缝乙
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2].第1亮条纹对应的螺旋测微器读数为0.1mm+0.01×4.5mm=0.045mm;第10亮条纹对应的螺旋测微器读数为14.5mm+0.01×3.5mm=14.535mm,故相邻亮条纹之间的距离为
湖南师大附中《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.
3.某小组用如图所示装置做“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验,为了测量红光的波长,将实验器材按要求安装在光具座上,如图所示。在实验前该小组已获得的数据有:双缝间的间距d,双缝到屏的距离l。
(1)为了达到实验目的,根据已标明的实验器材,可判断出N处的实验器材是______,该器材的作用是_________。
A.增加光源的功率B.将毛玻璃换成透明玻璃
C.换一个面积更大的凸透镜D.调节测量头的位置
(3)下列图示中条纹间距表示正确的是___________。
A. B. C。 D.
(4)如图所示是小沈同学改为参考课本上”用光传感器做双缝干涉的实验”进行实验,图甲、乙分别对应的是第一、二次实验得到的干涉图线。比较甲、乙两图线可判断,第一次实验中的___________
②经过认真、正确地调节,小明和小强看到了彩色干涉条纹,说明在实验装置当中缺少了________,小明和小强认为同样可以测出彩色条纹间距,从而测出小灯泡发出的光的波长,因此调节出如图乙、丙、丁所示的三个彩色条纹图样,请问观察到图乙情景时目镜中心相对于遮光筒轴线是________(填“偏左”或“偏右”)的。
相关文档
最新文档