2024-2025学年高二物理选择性必修第一册（配鲁科版）分层作业24 科学测量 用双缝干涉测光的波长

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分层作业24科学测量:用双缝干涉测光的波长A组必备知识基础练1.(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。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s=100mm,某同学在用测量头测量时,调整手轮,在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A条亮纹的中心,然后他继续转动,使分划板中心刻线对准B条亮纹的中心,前后两次游标卡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)。

乙(3)实验中发现条纹太密,难以测量,可以采用的改进办法有。

A.改用波长较长的光(如红光)作为入射光B.增大双缝间距C.增大双缝到单缝的距离D.增大双缝到屏的距离2.某同学设计了一个测定激光波长的实验装置如图甲所示,激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒,感光片的位置上出现一排等距的亮点,图乙中的黑点代表亮点的中心位置。(1)通过测量相邻两点的距离可算出激光的波长,据资料介绍,如果双缝的缝间距离为a,双缝到感光片的距离为l,感光片上相邻两亮点间的距离为b,则激光的波长λ=。

该同学测得l=1.0000m、缝间距a=0.220mm,用带十分度游标的卡尺测感光片上的亮点的距离时,尺与亮点的中心位置如图乙所示。(图中黑点表示亮点的中心)图乙中第1到第4个光点的距离是mm。

实验中激光的波长λ=m。(结果保留两位有效数字)

(2)如果实验时将红激光换成蓝激光,屏上相邻两光点间的距离将。

B组关键能力提升练3.某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,实验装置如图甲所示。甲(1)某同学经过粗略的调试后,出现了干涉图样,但不够清晰,以下调节做法正确的是。

A.旋转测量头B.移动光源C.拨动金属拨杆乙(2)该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时,发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐,如图乙所示,若要使两者对齐,该同学应。

A.仅左右转动透镜B.仅旋转单缝C.仅旋转双缝D.仅旋转测量头(3)下列选项中,条纹间距表示正确的是。

4.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,要把它们放在如图甲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。

甲(2)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乙所示。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐,记下此时图丙中手轮上的示数mm,求得相邻亮条纹的间距Δy为mm。

(3)已知双缝间距d为2.0×10-4m,测得双缝到屏的距离l为0.700m,由计算式λ=,求得所测红光波长为mm。

参考答案分层作业24科学测量:用双缝干涉测光的波长1.解析(1)由题图甲可知,②是滤光片,③是单缝,④是双缝。(2)由Δy=ldλ可得λ=Δy·=5×10-=6.6×10-7m。(3)由Δy=ldλ可知,要使Δy增大,可改用波长较长的光(如红光)作为入射光,可减小双缝间距,可增大双缝到屏的距离,故选项A、D正确,选项B、C答案(1)滤光片单缝双缝(2)6.6×10-7(3)AD2.解析(1)由Δy=ldλ可得λ=Δy·dl,将d=a,Δy=b代入可得λ=abl;题图乙中游标卡尺是10个等分刻度,精确度为0.1mm,读数为8mm+0.1×5mm=8.5mm;故b=8.53mm≈2.83mm,所以λ=abl=0.220×1(2)将红激光换成蓝激光后波长变短,由Δy=ldλ可知,屏上相邻两光点间的距离Δy答案(1)abl8.56.2×10-7(2)3.解析(1)使单缝与双缝相互平行,干涉条纹将更加清晰明亮,因此需要增大条纹的宽度,根据公式Δx=Ldλ可知,增大双缝到屏的距离或减小双缝之间的距离都可以增大条纹间距,所以需要移动金属拨杆,故选C(2)发现干涉图样里面的亮条纹与分划板竖线未对齐,若要使两者对齐,该同学应调节测量头,分划板竖线随之旋转,可使分划板竖线与亮条纹对齐,故A、B、C错误,D正确。(3)条纹间距指的是相邻两条亮条纹的中心线的距离或相邻两条暗条纹的中心线的距离,因此C、E正确。答案(1)C(2)D(3)CE4.解析(1)由分析可知顺序为E、D、B。(2)按螺旋测微器的读数方法知,