《 备考指南 物理 》课件-第12章 实验14

第十二章实验十四知识巩固练习1．(2022年全国高三模拟)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(如图甲)，并选用缝间距d＝0.20mm的双缝屏．从仪器注明规格可知，像屏与双缝屏间的距离L＝700(1)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，第一次映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示．图乙(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图乙(b)中游标尺的读数x1＝1.16mm.接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙(a)所示，此时图丙(b)中游标尺上读数x2＝________mm(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＝________mm.【答案】(1)15.02(2)2.316.6×10－4【解析】(1)图丙(b)中，游标卡尺的主尺读数为15mm，游标读数为0.02mm×1＝0.02mm(2)两个相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx＝eq\f(x2－x1,6)mm＝eq\f(15.02－1.16,6)＝2.31mm，根据Δx＝eq\f(L,d)λ，得λ＝eq\f(Δxd,L)＝eq\f(0.2×10－3×2.31×10－3,700×10－3)m＝6.6×10－7m＝6.6×10－4mm.综合提升练习2．(2021年全国高三专题练习)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图甲所示．已知双缝间的距离为d，在距离双缝L处的毛玻璃屏上，用测量头测量条纹间宽度．(1)波长的表达式λ＝________(用Δx、L、d表示)；(2)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”)；(3)图乙为上述实验装置示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，屏上O点处为一条亮条纹．若实验时单缝偏离光轴向下微微移动，则可以观察到O点处的干涉条纹间距将__________(填“变大”“不变”或“变小”)．【答案】(1)eq\f(dΔx,L)(2)变小(3)不变【解析】(1)根据Δx＝eq\f(L,d)λ可得波长的表达式λ＝eq\f(dΔx,L).(2)若改用频率较高的单色光照射，则波长减小，由Δx＝eq\f(L,d)λ可知，得到的干涉条纹间距将变小．(3)若实验时单缝偏离光轴向下微微移动，由Δx＝eq\f(L,d)λ可知条纹间距不变．3．(2021届北京名校模拟)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将实验器材按要求安装在光具座上，如下图所示．在实验前已获知的数据有双缝的间距d、双缝到屏的距离L.(1)为了达到实验目的，根据已标明的实验器材可判断出M处的实验器材是__________．(2)分别选用红色和蓝色滤光片做实验，得到的干涉图样是如下四幅图中的两幅．则用红色滤光片做实验得到的干涉图样是其中的______．(3)经测量，红光干涉相邻两条亮条纹间的距离为Δx.请据此写出能够反映红光波长大小的表达式λ＝______________.(4)该实验中L＝700mm，已知d的数量级为10－4m，相邻两条亮条纹间距的数量级为10A．10－3 B．10－5C．10－7 D．10－9【答案】(1)单缝(2)A(3)eq\f(Δx,L)d(4)C【解析】(1)为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝，然后让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样．M处的实验器材是单缝．(2)干涉图样应是间距相等、明暗相间的条纹．由于红光的波长大于蓝光的波长，根据Δx＝eq\f(L,d)λ可知，红光的干涉图样的明暗相间的条纹更宽，故A正确．(3)根据Δx＝eq\f(L,d)λ得，