试验：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锐发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白炽灯 滤吒片单缝双缝遮光筒/ _ _ I（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楂镜ABC,并确定八8和4c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P1的像.图2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片（用代表线段长度的字母£久FG表示）..某同学用如图所示的实验装置测量光的波长。⑴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。图甲读数为mm,图乙读数为mm。己知两缝间的间距为0.3mm,由以上数据，可得该单色光的波长是m（结果保留2位有效数字）。（2）若实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善方法有。A.改用波长较短的光作为入射光B.增大双缝到屏的距离C.换窄一点的单缝D.换间距为0.2mm的双缝3.“用双缝干涉测光波波长”实验中，当屏上出现了干涉图样后，用测量头上的游标卡尺去测量，转动手轮，移动分划板使分划中心刻线与某条明条纹中心对齐时（如图A所示），将此明条纹记为1，然后再转动手轮，分划板中心刻线向右移动，依次经过2,3,...等明条纹，最终与明条纹6中心对齐，分划板中心刻线与明条纹1和明条纹6对齐时游标卡尺示（1）图B对应的读数为m,相邻两个亮条纹之间的距离为m.己知双缝到屏的距离为60.00cm,单缝到双缝的距离为8cm,双缝之间的间距为0.2mm,则发生干涉的光波波长为m.（2）有一位同学通过测量头观察到如图D所示的清晰的干涉图样，出现这种现象的原因为.A.单缝和双缝没有调平行B.光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏没有调共轴C.测量头过于左偏，应调节测量头上的手轮，使它适当右移D.测量头过于右偏，应调节测量头上的手轮，使它适当左移.下图为研究电磁感应现象的实验装置，部分导线已连接.(1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好.(2)在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将(选填“向右偏”、“向左偏〃或〃不偏转〃).(3)研究双缝干涉现象时，如图1所示，调节仪器使分划板的中心刻度对准一条亮条纹的中心A,示数如图2所示，其读数为mm.移动手轮至另一条亮条纹中心B,读出其读数为27.6mm.已知双缝片与光屏间距为0.6m，所用双缝相距0.2mm,则所测单色光波长为m.的一次测量 后一次测运的一次测量 后一次测运图1 图2.利用双缝干涉实验装置测量光的波长实验中，双缝间距”0.3mm,双缝到光屏的距离占1.0m,用红色光照射双缝得到干涉条纹，将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，如图甲所示，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第8条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示。则相邻亮条纹的中心间距Ax=mm；红色光的波长入=mo(结果均保留三位有效数字)内内.实验小组利用图甲所示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长。(1)关于该实验，下列说法中正确的有0A.实验装置中的①@③元件分别为滤光片、单缝、双缝B.实验时，单缝与双缝应该相互垂直C.实验时，屏上的干涉条纹与双缝相互垂直D.将滤光片由蓝色换成红色，干涉条纹间距变宽(2)实验中，分划板中心刻度对齐某条纹中心时，手轮上的读数如图乙所示，其值为 mm。(3)实验中测量多条干涉条纹宽度的目的是；若测量过程中误将6个条纹间距数成7个，波长的测量值将(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中某同学将所有器材安装在如图甲所示的光具座上，已知实验中选用缝间距d=0.2mm的双缝，屏与双缝之间的距离L=0.60m。然后接通电源使光源正常工作。单健双缝 屏…E,；hHH滤光片遮光筒测域r1 ⑴以上安装的各器件位置存在的问题是：O(2)已知测量头主尺的分度值是亳米，游标卡尺为10分度。图乙为分划板中心刻线与明条纹1和明条纹6对齐时游标卡尺示数，A对应的读数为m,相邻两个亮条纹之间的距离为mo⑶发生干涉的光波波长为mo⑷下列现象中能够观察到的有。(填选项前的字母)A.将滤光片由蓝色的换成红色的，涉条纹间距变宽.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽C.换一个两缝间距较大的双缝片，干涉条纹间距变窄D.去掉滤光片后，干涉现象消失8.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匕并选用双缝间距d=0.20mm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=700mm。接通电源使光源正常工作。光源凸透镜滤光片号源9缝遮光筒与屏『二「…1…「一……祥22^1甲①已知测量头上主尺的最小刻度是亳米，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4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单色光的波长&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 OA.仅将滤光片移至单缝和双缝之间B.仅将单缝与双缝的位置互换C.仅将红色滤芯光片换成绿色的滤芯光片【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.lmm+0.01X4.5mm=0.045mm：第10亮条纹ED解析：610滤光片和单缝乙—FG【解析】【分析】【详解】⑴第1亮条纹咐应的螺旋测微器读数为0.1mm+0.01x4.5mm=0.045mm；第10亮条纹对应的螺旋测微器读数为14.5mm+0.01x3.5mm=14.535mm,故相邻亮条纹之间的距离为4 14.535-0.045 ,…Ax= nun»1.61Onirn9由于激光是单色的相干光源，所以不需要单缝和滤光片.⑵⑶⑷.设入射角为/折射角为&根据折射定律得，根据几何关系有：对于甲图DEsina= RaGFsinp= OG对于乙图DEsina= RaGF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siiiaDE

，?=smJ=GF'【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.250 8.650 7.010-7BD【解析】

【分析】

【详解】(1)[1]螺旋测微器读数为

xl=O.Omm+O.01mmX25.0=0.250mm[2]解析：2508.6507.0x10-7BD【解析】【分析】【详解】(1)⑴螺旋测微器读数为xi=0.0mm+0.01mmx25.0=0.250mm[2]螺旋测微器读数为X2=8.5mm+0.01mmxl5.0=8.650mm[3]根据公式8=4丸代入数据得a/&冬92=7.0乂10-丁

L3L(2)⑷根据公式：= 实验中发现条纹太密，可以通过增大双缝到屏的距离，或a增大波长，或减小双缝间距来增大条纹间距，故BD正确，AC错误。故选BDo0194 1.8X10-3 6X10-7D【解析】【详解】(1)[1]游标卡尺读数=主尺刻度读数十游标尺读数；故B图读数为：19mm+4X0.1mm=19.解析：0194 1.8x10-36x10-7口【解析】【详解】⑴[1]游标卡尺读数=主尺刻度读数十游标尺读数；故B图读数为：19mm+4x0.1mm=19.4mm=0.0194m[2]C图读数为：28mm+0.1mmx4=28.4mm=0.0284m⑶故条纹间距为：0.0284-0.0194_a△x= =1.8x103m5条纹间距公式L、△%=—A

d波长为:

,M・d1.8xW3x2x10-4 °__7A= = m=6xl07m.L 0.6⑵⑷屏幕中右侧有一部分为空白，可知测量头太过靠右，向左平移即可，D正确.(1)如图；(2)向右偏(3)19.4 6.8X10-7【解析】(1)连接电路时应组成两个回路：将大线圈和电流计串联形成一个回路；将电键、滑动变阻器、电源、小线圈串解析：(1)如图;解析：(1)如图;6.8X1CT7(2)向右偏(3)19.4【解析】(1)连接电路时应组成两个回路：将大线圈和电流计串联形成一个回路；将电键、滑动变阻器、电源、小线圈串联形成另一个回路即可，实物图如下图所示：(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计的指针向右偏，合上开关后，将原线圈迅速从副线圈中插入时，穿过线圈的磁通量增加，电流计指针将向右偏；(3)测量头工具为10分度的游标卡尺，故读数为：19mm+4xO.lmm=19.4mm；根据条纹间距公式可知，八其中a IAx-=———=-^-^―^-^-111111=2.05nun,d=0.2mm,/=0.6m,代入数据得：n-1 4A=6.8xl0*7m【点睛】(1)注意在该实验中有两个回路，一个由大线圈和电流计串联而成，另一个由电键、电源、小线圈串联而成；(2)根据题意应用楞次定律分析答题；(3)利用光的干涉实验测量波长的实验原理为：即：4= 读出第一条手轮读数al和第二条条纹手轮读数a2,再利用X=：一 求相邻条纹间距At，代n-1入数据便可求解波长.36【分析】【详解】][2]图乙螺旋测微器固定刻度读数为2mm,可动刻度读数为，两者相加为320mm,图丙螺旋测微器固定刻度读数为18.5mm,可动刻度读数为解析：367.09x10-7【解析】【分析】【详解】图乙螺旋测微器固定刻度读数为2mm，可.动刻度读数为32.0x0.0hnm，两者相加为2.320mm,图丙螺旋测微器固定刻度读数为18.5mm,可动刻度读数为37.0x0.01mm,两者相加为18.870mm,所以人18.870-2.320 …Ax= nmi、2.36nmi8-1依据双缝干涉条纹间距规律可得2=—«7.09xl0-7mLAD2.280（2.279~2.282都算对） 减小实验误差偏小【解析】【分析】本题考查双缝干涉实验原理及计算。【详解】[1]A.根据双缝干涉实验原理，实验解析：AD2.280（2.279~2.282都算对）减小实验误差偏小【解析】【分析】本题考查双缝干涉实验原理及计算。【详解】[1]A.根据双缝干涉实验原理，实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝，故A正确；B.单缝作用是产生与双缝平行的线状光源，故B错误；C.干涉条纹与双缝平行，故C错误；D.入射光波长变长，条纹间距变大，故D正确。故选ADo[2]根据螺旋测微仪的读数原则，读数为2mm+0.01x28.0mm=2.280mm⑶因单条条纹较窄读数时相对误差大，通过测量多条干涉条纹宽度减小实验误差。⑷根据双缝干涉实验计算公式2=—•L条纹间距为总宽度除以条纹间距数。若测量过程中误将6个条纹间距数成7个，算得的条纹间距偏小，波长也偏小。7.滤光片应在单缝挡板前面 AC【解析】【分析】【详解】(1)[1]滤光片应在单缝挡板前面。⑵[2][3]图A游标卡尺主尺读数为，游标尺读数为因此解析：滤光片应在单缝挡板前面0.01941.8x1076x10-7AC【解析】【分析】【详解】⑴[1]滤光片应在单缝挡板前面。⑵[2]⑶图A游标卡尺主尺读数为19min，游标尺读数为4xO.lnnn=0.4nun因此游标卡尺读数为19nmi+0.4mm=19.4mm=0.0194m同理可得图B的读数为0.0284m。因此条纹间距为0.0284-0.0194…= =1.8x103m5⑶⑷根据,\X'dA= L代入数据得2=6xl0~m(4)⑸A.根据双