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20192020学年高中物理第十三章4实验:用双缝干涉测量光的波长练习(含分析)新人教版选修3420192020学年高中物理第十三章4实验:用双缝干涉测量光的波长练习(含分析)新人教版选修3411/11膃PAGE11羃聿膁莈莇肃芆20192020学年高中物理第十三章4实验:用双缝干涉测量光的波长练习(含分析)新人教版选修34

实验:用双缝干涉测量光的波长

基础牢固

1以下列图,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以下选项中的()

A.a单缝、b滤光片、c双缝、d毛玻璃屏

B.a单缝、b双缝、c滤光片、d毛玻璃屏

C.a滤光片、b单缝、c双缝、d毛玻璃屏

D.a滤光片、b双缝、c单缝、d毛玻璃屏

答案:C

2(2018北京卷)用双缝干涉实验装置获得白光的干涉条纹,在光源与单缝之间加上红色滤光片后

()

干涉条纹消失

彩色条纹中的红色条纹消失

答案:D

3某同学按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

装作以下改动,则还能够使实验成功的是()

,其他不动

,其他不动

1

C.将单缝向双缝搬动少许,其他不动

D.将单缝与双缝的地址互换,其他不动

答案:ABC

4(2017全国Ⅱ卷)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,可采纳的方法是()

改用红色激光

改用蓝色激光

C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的地址搬动E.将光源向远离双缝的地址搬动答案:ACD5分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验,已知λ红>λ紫,在屏上获得相邻亮纹间的距离分别为x1和x2,则()A.1x2x<B.x1>x2C.若双缝间距d减小,而其他条件保持不变,则x1增大D.若双缝间距d减小,而其他条件保持不变,则x1不变剖析:本题观察条纹间距的表达式。由x=??,红>λ紫,得x红>x紫,B项正确。当双缝间??????距d减小,其他条件不变时,条纹间距x应增大,故C项正确。

答案:BC

6(1)如图甲所示,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

甲(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100mm,某同学在用测量头测量时,调整手轮,在测量首领镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条s=纹的中心,尔后他连续转动,使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心,前后两次游标尺的读数如图乙所示。则入射光的波长λ=m(结果保留两位有效数字)。

剖析:(1)由题图可知:②是滤光片,③是单缝,④是双缝。

??由x=????可得

????(??2-??1)λ=x·??=7??

5×10-4××10-3×10-3)m7×

=6.6×10-7m。

答案:(1)滤光片单缝双缝(2)6.6×10-7

7某同学在做双缝干涉实验时,测得双缝间距-3m,双缝到光屏间的距离为1m,两次测d=3.0×10量头手轮上的示数分别为0.6×10-3m和6.6×10-3m,两次分划板中心刻线间有5条亮条纹,求该单色光的波长。

剖析:依题意可知

x=??×10-3×10-3m15×10-3m??-1=5-1=.3

λ=??·Δ??=×10-3××10-3m=4.5×10-6m。??1

答案:4.5×10-6m能力提升1在双缝干涉实验中,一钠灯发出的波长为589nm的光,在距双缝1.00m的屏上形成干涉图样。图样上相邻两明纹中心间距为0350cm,则双缝的间距为().-7m.06×10-4m.06×10-4m.68×10-3m.68×10剖析:依照双缝干涉相邻明条纹中心间距公式x=??????,解得d=??????,代入数据可得×589×10-9m≈1.68×10-4故C项正确。d=-2m,×10

答案:C

2某次实验中测得第一级明条纹和第三级明条纹相距4.0×10-2m,若双缝间距为0.1mm,双缝到

屏的距离为l=4.0m,则光波的波长为()

.0×10

.5×10

8

8

m-7.0×10mm-8m.6×10??×10-2-2剖析:条纹间距x=??-1=2m=2.0×10m,

??????由x=????,可得??=??×10-7m。

答案:B

★3以下列图,双缝干涉实验中产生的条纹图样,甲图为用绿光进行实验的图样,a为中央亮条纹;

乙图为换用另一种单色光进行实验的图样,a'为中央亮条纹。则以下说法正确的选项是()

4

乙图可能是用红光实验产生的条纹

乙图可能是用紫光实验产生的条纹

C.乙图可能是用紫光实验产生的条纹

D.乙图可能是用红光实验产生的条纹

表示红光波长较长

表示紫光波长较长

表示紫光波长较短

表示红光波长较短

剖析:由题图可知,乙图中的条纹间距大,由x=??????可知λ乙>λ甲,A项正确。答案:A

4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对照,x1(选填“”“”或“”)x2。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。??剖析:由x=????可知,在双缝间距以及双缝到屏的距离相同的情况下,光的波长越长,条纹间距越大,由于红光波长大于绿光波长,故1x2;相邻红光明条纹中心间距x=x>5×-3??????1×630×10-9-410-3m=2.1×10m,由x=????得d=??=×10-3m=3×10m=0.300mm。答案:>0.300

5在用双缝干涉测量光的波长实验中,实验装置如图甲所示。

以线状白炽灯为光源,对实验装置进行了调治并观察实验现象后,总结出以下几点:A.灯丝和单缝及双缝必定平行放置

5

干涉条纹与双缝垂直

C.干涉条纹疏密程度与双缝间距有关

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选项是。

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)若是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x时,测量值(选填“大于”“小于”或“等于”)实质值。

剖析:(1)为使屏上的干涉条纹清楚,灯丝与单缝和双缝必定平行放置,所获得的干涉条纹与双缝平

??行;由x=????可知,条纹的疏密程度与双缝间距离、光的波长有关,所以A、C、D选项正确。

固定刻度读数为0.5mm,可动刻度读数为20.2,

所以测量结果为0.5mm+20.2×0.01mm=0.702mm。

(3)测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,由几何知识可知测量头的读数大于条

纹间的实质距离。

答案:(1)ACD(2)0.702(3)大于

6在用双缝干涉测光的波长的实验中,装置如图甲所示,双缝间的距离d=3mm。

6

(1)若测定红光的波长,应采纳色的滤光片,实验时需要测定的物理量有和。(2)若测得双缝与屏之间距离为0.60m,经过测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板前进或退后0.500mm)观察第1条亮纹的地址如图乙所示,为mm,观察第3条亮纹的地址如图丙所示,为mm,则可求出红光的波长λ=m。(保留三位有效数字)答案:(1)红相邻干涉条纹间的距离双缝到屏之间的距离(2)2.2404.9600680×10-5.

7用波长未知的单色光

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