4-4实验：用双缝干涉测量光的波长(2019人教版选择性必修第一册)(原卷版)

4.4实验：用双缝干涉测量光的波长课后培优练课后培优练级练1．某学习小组要用双缝干涉测量某种单色光的波长，其实验装置如图所示。（1）为测量该单色光的干涉条纹宽度，各仪器安装位置如图所示，图中A为滤光片，B为______（填“单缝”或“双缝”）。（2）在用双缝干涉实验装置观察双缝干涉条纹时：①观察到较模糊的干涉条纹，可以调节拨杆使单缝和双缝平行，从而使条纹变得清晰。②要想增加从目镜中观察到的条纹个数，需将毛玻璃屏向______（填“靠近”或“远离”）双缝的方向移动。（3）下列图示中条纹间距表示正确的是______（填正确答案标号）。A．

B．C．

D．（4）在实验前已获知的数据有双缝间的距离d和双缝与毛玻璃屏之间的距离L，通过测量头观察到第N1条亮条纹的读数为Y1，观察到第N2条亮条纹的读数为Y2，请写出计算该单色光波长的表达式=______。2．（1）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，观察到干涉条纹如图所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮线时，手轮的读数x1，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第5条亮线时，手轮的读数x2；若已知双缝间距d，双缝到屏的距离L，则待测光的波长________（用题中已知字母表示）。（2）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，某同学由于没有量角器，在完成了光路以后，他以O点为圆心、10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，OOˈ连线延长线于C点，过A点作法线NNˈ的垂线AB交NNˈ于点B，过C点作法线NNˈ的垂线CD交NNˈ于D点，如图所示，用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm由此可得出玻璃的折射率________。3．（1）如图1所示为“探究平抛运动的特点”的实验装置。小钢球从斜槽末端水平抛出，落到水平放置的可上下调节的倾斜挡板上后，通过复写纸在固定于竖直背板的白纸上留下印迹。调节挡板，在白纸上记录钢球的多个印迹。①下列说法正确的是______（单选）A．挡板每次调节的高度应相等B．钢球直接挤压白纸留下印迹C．钢球离开轨道末端时的坐标原点O为球心位置D．钢球抛出的速度越小，在白纸上留下的印迹越多，误差越小②O点为抛出点，正确操作后，描绘出图2所示的轨迹，在图示的4个数据点中，在计算平抛初速度时，应选取数据点______（选填“1”、“2”、“3”或“4”）。若取，由此得到的平抛初速度为______m/s（结果保留二位有效数字）。（2）在“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验中。①分别用红光双缝间距0.36mm和0.18mm，蓝光双缝间距0.36mm进行三次实验，观察到如图3所示的干涉条纹，其中红光双缝间距0.18mm的干涉条纹为______（选填“A”、“B”和“C”）。②实验时测得相邻两亮条纹间距为1.800mm，双缝间距0.18mm，双缝片与光屏间距为0.500m，则单色光的波长为______m。4．某实验小组利用如图甲所示的装置完成“用双缝干涉测量光的波长”实验，双缝之间的距离d=0.20mm，双缝到光屏间的距离。（1）实验时观察到干涉条纹比较模糊，要使条纹变得清晰，以下调节做法正确的是___________。（单选）A．旋转测量头

B．移动光源C．调节拨杆使单缝与双缝平行

D．左右转动透镜（2）正确调节后，转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐亮条纹的中心，分划板在图乙中A、B位置时游标卡尺读数分别如图丙所示。①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为xA=___________mm，在B位置时游标卡尺读数为xB=___________mm。②相邻两条纹间距△x=___________mm。③根据以上数据可得出光的波长=___________m（保留两位有效数字）。5．现有毛玻璃屏、双缝、白光光源、单缝和透红光的滤光片等光学元件，要把它们放在如图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。（2）本实验的步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能沿遮光筒的轴线把屏照亮；②按合理的顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③用刻度尺测量双缝到屏的距离；④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。在操作步骤②时还应注意放置单缝、双缝时，必须使缝____和单缝、双缝间的距离要________。（3）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甲所示。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，记下此时图乙中手轮上的示数为________，求得相邻亮条纹的间距为__________。（4）已知双缝间距为，测得双缝到屏的距离为，由计算式，求得所测红光波长为_____。6．利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距，双缝到光屏间的距离，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。（1）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，分划板在图中位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则（2）①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为，在B位置时游标卡尺读数为___________mm，相邻两条纹间距___________mm；②该单色光的波长___________nm；（3）如果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。则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值___________实际值。（填“大于”、“小于”或“等于”）7．如图（a）所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。然后接通电源使光源正常工作。（1）已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游标尺）上有20个分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜观察，使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐，如图（b）所示，此时测量头上主尺与副尺的示数情况如图（c）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A到B条纹间的距离为。利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长____m（保留2位有效数字）。（2）另一位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____。A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间

B．仅将单缝远离双缝少许距离C．仅将单缝与双缝的位置互换

D．仅将红色滤光片换成绿色滤光片8．某同学在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：（1）双缝干涉实验装置如图所示：下列说法中正确的是___________。A．光源发出的光要经滤光片成为单色光，滤光片一般装在单缝前B．实验中要注意使单缝与双缝相互平行，以便在光屏上观察到清晰干涉条纹C．为了减小测量误差，最好测量相邻条纹间的中心距离D．如果把普通光源换成激光光源，则光具座上透镜、滤光片、单缝均可以撤去（2）该同学以某种单色光做实验时，先将测量头的分划板中心刻度线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第一条亮纹，此时手轮上的刻度如图所示，读数为_______mm；转动手轮，当分划板中心刻度线与第6条亮纹中心对齐时，读数是17.332mm，已知装置中双缝间距为0.2mm，双缝到屏的距离是1.0m，则测得此单色光的波光为_______m（保留两位有效数字）。9．某学习小组要用双缝干涉测量某种单色光的波长，其实验装置如图所示。（1）为测量该单色光的干涉条纹宽度，各仪器安装位置如图所示，图中A为滤光片，B为__________（填“单缝”或“双缝”），C为__________（填“单缝”或“双缝”）。（2）在用双缝干涉实验装置观察双缝干涉条纹时：①观察到较模糊的干涉条纹，可以调节拨杆使单缝和双缝__________（填“垂直”或“平行”），从而使条纹变得清晰。②要想增加从目镜中观察到的条纹个数，需将毛玻璃屏向__________（填“靠近”或“远离”）双缝的方向移动。（3）下列图示中条纹间距表示正确是__________（填正确答案标号）。A．B．C．D．（4）在实验前已获知的数据有双缝间的距离d和双缝与毛玻璃屏之间的距离L，通过测量头观察到第N1条亮条纹的读数为Y1，观察到第N2条亮条纹的读数为Y2，请写出计算该单色光波长的表达式=_________。10．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用图甲所示装置测量红光的波长。（1）图甲中单缝前标示的器材“A”应为__