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文档简介
1.(2022年高考上海卷)如图为双缝干涉的实验示意图,若要使干涉条纹的间距变大可改用波长更________(填长、短)的单色光,或是使双缝与光屏间的距离________(填增大、减小).解析:依据双缝干涉条纹间距规律Δx=eq\f(L,d)λ,可知要使干涉条纹的间距变大,需要改用波长更长的单色光,增大双缝与屏之间的距离L.答案:长增大2.(2022年高考北京卷)在《用双缝干涉测光的波长》实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图1),并选用缝间距d=0.2mm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.然后,接通电源使光源正常工作.已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度.某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第1次映入眼帘的干涉条纹如图2(a)所示,图2(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,此时图2(b)中游标尺上的读数x1=mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图3(a)所示,此时图3(b)中游标尺上的读数x2=________.②利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx=______mm;这种色光的波长λ=________nm.解析:由游标卡尺的读数规则可知x2=mm+1×mm=mm图2(a)中暗纹与图3(a)中暗纹间的间隔为6个,故Δx=(x2-x1)/6=-/6=mm由Δx=Lλ/d可知λ=dΔx/L=0.20mm×2.31mm/700mm=×102nm.答案:①②×1023.(2022年苏州模拟)如图所示,在双缝干涉实验中,已知SS1=SS2,且S1、S2到光屏上P点的路程差Δs=×10-6m(1)当S为λ=μm的单色光源时,在P点处将形成________条纹.(2)当S为λ=μm的单色光源时,在P点处将形成________条纹.(均选填“明”或“暗”)解析:(1)由题意,当λ=μm时,Δs=2λ+eq\f(1,2)λ,为半波长的奇数倍,故P点为暗条纹.(2)当λ=μm时,Δs=3λ,为半波长的偶数倍,故这时P点将形成明条纹.答案:(1)暗(2)明4.利用双缝干涉测定光的波长实验中,双缝间距d=0.4mm,双缝到光屏间的距离l=0.5m,用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示,分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出,则:(1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA=________mm,xB=__________mm,相邻两条纹间距Δx=________mm;(2)波长的表达式λ=________(用Δx、l、d表示),该单色光的波长λ=________m;(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”).解析:(1)游标卡尺读数时:一要注意精确度,二要注意读数时主尺读数应为游标尺零刻度线所对主尺位置的读数;三要注意单位,无论是主尺读数还是游标尺读数都要以mm为单位读取.本题中还要注意主尺上的数字的单位是cm,不是mm.由图可知xA=mm,xB=mm,Δx=eq\f(1,6)×-mm=0.75mm.(2)由Δx=eq\f(l,d)λ得λ=eq\f(d,l)Δx=eq\f×10-3,××10-3m=×10-7m.(3)从λ=eq\f(d,l)Δx可知,波长越长的光,干涉条纹间距越大.根据频率、光速与波长的关系可知,频率越大的光,波长越短,所以干涉条纹间距越小.答案:(1)(2)eq\f(d,l)Δx×10-7(3)变小5.在利用双缝干涉测光波波长时,首先调节光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上,并使单缝和双缝竖直并且互相平行,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纹中心对齐时(如图A所示)将此明纹记为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……等明纹,最终与明纹6中心对齐,分划板中心刻线与明纹1和明纹6对齐时游标卡尺示数分别如图中B、C所示(游标卡尺为10分度),则图B对应的读数为________m,图C对应的读数为________m.用刻度尺量得双缝到屏的距离为60.00cm,由双缝上标示获知双缝间距为0.2mm,则发生干涉的光波波长为________m.在实验中,若经粗调后透过测量头上的目镜观察,看不到明暗相间的条纹,只看到一片亮区,造成这种情况的最可能的原因是_____.解析:图B对应读数为×10-2m图C对应读数为×10-2m根据公式Δx=eq\f(l,d)λ得λ=eq\f(Δxd,l)=eq\f×10-3××10-2-×10-2×\f(1,5),×10-2)m=×10-7m若粗调后看不到干涉条纹,只看到一片亮区,则最可能的原因是单缝与双缝不平行.答案:×10-2×10-2×10-7单缝与双缝不平行6.用某种单色光做双缝干涉实验时,已知双缝间距离d=0.25mm,双缝到毛玻璃屏间距离l的大小也由图中毫米刻度尺读出(如戊图所示),实验时先移动测量头(如图甲所示)上的手轮,把分划线对准靠近最左边的一条明条纹(如图乙所示),并记下螺旋测微器的读数x1(如图丙所示),然后转动手轮,把分划线向右边移动,直到对准第7条明条纹并记下螺旋测微器读数x7(如图丁所示),由以上测量数据可求得该单色光的波长.图中双缝的位置l1=__________mm,毛玻璃屏的位置l2=________mm,螺旋测微器的读数x1=________mm,螺旋测微器的读数x7=________mm.请用以上测量量的符号表示出该单色光波长的表达式________.解析:由戊图知:双缝位置l1=mm,毛玻璃屏位置l2=mm由丙图知:x1=mm,由丁图知:x7=mm由条纹间
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