教科版高中物理选修(3-4)5.2《实验探究:用双缝干涉测量光的波长》word对点练习
选修1高中物理实验:用双缝干涉测量光的波长测试题

选修1高中物理实验:用双缝干涉测量光的波长测试题一、实验:用双缝干涉测量光的波长实验题1.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,要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置,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的排列顺序应为C、__________、__________、__________、A;(2)将激光束照在双缝上,在光屏上观察到的现象是图选项中的__________;A. B. C. D.(3)保持双缝到光屏的距离不变,换用间隙更小的双缝,在光屏上观察到的条纹间距将___________;保持双缝间隙不变,减小双缝到光屏的距离,在光屏上观察到的条纹间距将___________;(均选填“变宽”“变窄”或“不变”)(4)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______mm,求得相邻亮条纹的间距Δx为____mm;(5)已知双缝间距d为4⨯m,测得双缝到屏的距离L为0.700m,由计算式2.010-λ=__________,求得所测红光波长为__________mm。
2.(一)在做了“测定平行玻璃砖的折射率”的实验(如图)后,某同学得出下列几种结论中,说法正确的是_______________A.玻璃砖的宽度适当选大些B.入射角应尽量小些,防止在另一侧面发生全反射C.大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些D.入射角越大越好,这样测量误差能尽可能的减小E.玻璃砖的折射率与入射角有关,入射角越大,测得折射率越大F.玻璃砖的折射率与入射角无关,入射角越大,折射角越大,但是入射角与折射角的正弦值的比值是一个常数G.玻璃砖的折射率与入射角无关,入射角越大,折射角越大,但是入射角与折射角的比值是一个常数(二)做“用双缝干涉测光的波长”实验中,使用的双缝间距d=0.20mm,双缝到光屏的距离L=600mm,观察到的干涉条纹如图所示.(1)在测量头上的是一个螺旋测微器(又叫“千分尺”),分划板上的刻度线处于x1、x2位置时,对应的示数如图所示,则分划板位置x1=________mm,x2=________mm;(2)相邻亮纹的间距△x________mm;(3)计算单色光的波长的公式λ=________(用L、d、x1、x2表示);(4)代入数据计算单色光的波长λ=_______m(结果保留两位有效数字).3.用双缝干涉测光的波长。
实验:用双缝干涉测量光的波长(解析版)—2024-2025学年高二物理(人教版19选择性必修第一册)

实验:用双缝干涉测量光的波长1.会根据干涉条纹的间距和光的波长之间的关系,确定测量光的波长的实验思路。
2.能设计实验方案并正确操作实验器材,得到明显的干涉条纹。
3.知道两种测量头的操作和读数规则,并获得数据。
4.对测量数据进行整理,得到波长的测量值。
一、实验原理如图1所示,两缝之间的距离为d ,每个狭缝都很窄,宽度可以忽略.两缝S 1、S 2的连线的中垂线与屏的交点为P 0,双缝到屏的距离OP 0=l .则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距:Δx =ldλ.若已知双缝间距,再测出双缝到屏的距离l 和条纹间距Δx ,就可以求得光波的波长.二、实验器材双缝干涉仪,即光具座、光源、滤光片、透镜、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头.另外,还有学生电源、导线、刻度尺等三、实验步骤1.将光源、透镜、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如图所示.2.接好光源,打开开关,使灯丝正常发光.3.调节各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏.4.安装双缝和单缝,中心大致位于遮光筒的轴线上,使双缝与单缝的缝平行,两者间距5~10 cm ,这时可观察白光的干涉条纹.5.在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹.四、数据处理1.安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹.2.使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心,记下手轮上的读数a 1,将该条纹记为第1条亮条纹;转动手轮,使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中心,记下此时手轮上的读数a 2,将该条纹记为第n 条亮条纹,两条纹间距为a =|a 2-a 1|,则相邻两条亮条纹间的距离Δx =|a 2-a 1|n -1=a n -1.3.用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l (d 是已知的).4.重复测量、计算,求出波长的平均值.五、误差分析1.光波的波长很小,Δx 、l 的测量误差对波长λ的影响很大.2.在测量l 时,一般用毫米刻度尺;而测Δx 时,用千分尺且采用“累积法”.3.多次测量求平均值.六、注意事项1.双缝干涉仪是比较精密的仪器,应轻拿轻放,不要随便拆解遮光筒、测量头等元件.2.滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘,应用擦镜纸轻轻擦去.3.安装时,注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上,并使单缝、双缝平行且竖直,间距大约为5~10 cm.4.测量头在使用时应使中心刻线对应着亮(暗)条纹的中心.[例题1](2024春•房山区期末)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所示。
实验十九 用双缝干涉测量光的波长--2025版高考总复习物理

第14章 光
(3)干涉条纹的宽度是指一个亮条纹与一个暗条纹的宽度的和,为两个相 邻的亮条纹(或暗条纹)的中心之间的距离,故 C 正确,A、B、D 错误。 (4)由题图甲、乙可知,第一次得到的条纹间距较小,根据Δx=dl λ 可知: 单缝与双缝的缝距对条纹间距无影响,A 错误;光强度对条纹间距无影 响,B 错误;光源离双缝的距离对条纹间距无影响,C 错误;双缝离光 传感器的距离 l 较小,则条纹间距较小,D 正确。
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第14章 光
[解析] (1)由游标尺的读数规则可知 x2=(15.0+1×0.02)mm=15.02 mm。
(2)题图乙(a)中条纹与题图丙(a)中条纹间的间隔为 6 个,故 Δx=x2-6 x1=
2.31 mm;
由Δx=dl λ
d·Δx
可知,λ= l =660
nm。
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第14章 光
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第14章 光
角度2 实验数据处理与分析 例2 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,并选用缝间距d=0.2 mm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=700 mm。然后,接通电 源使光源正常工作。
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第14章 光
(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50个分度。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条纹的编号,此时图乙(b)中游标尺 上的读数x1=1.16 mm;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)中游标尺上的读数x2=__1_5_.0_2___mm。 (2)利用上述测量结果,经计算可得两个相邻亮条纹(或暗条纹)间的距离 Δx=___2_.3_1___mm;这种色光的波长λ=___6_6_0___nm。
高中物理 5. 实验探究:用双缝干涉测量光的波长 省优获奖 省一等奖课件 教科版选修

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第二章
机械波
2.1 机械波的形成和传播
[目标定位] 1.理解机械波的形成过程和产生条件. 2.知道波的种类及横波和纵波的概念. 3.明确机械波传播的特点.
预习导1. 波的形成 由于绳的各部分之间都有相互作用的弹力 带动 联系着,所以当手抖动绳的一端,紧靠这一 端的质点运动,它会 相邻的质点运动, 依次传递下去.每一个质点都在重复绳一端 滞后 的振动,后一个质点的运动状态总是 于 前一个质点的运动状态.
预习导学 想一想 实验中为什么不直接测出相邻两条 亮条纹间的距离Δx,而要测出n个亮条纹间的 距离,再求平均值? 答案 由于光的波长很小,实验中条纹宽 度很小,直接测出一条条纹的宽度不准确或 较难实现,只能先测出n个条纹间距,再求相 邻亮条纹间的距离,这样既便于测量,又可 以减小误差.
(3)减小双缝间距离 增大双缝到屏的距离
课堂讲义
三、注意事项与误差分析 1.注意事项 (1)单缝、双缝应相互平行,其中心大致位于遮光筒的中心轴 线上,双缝到单缝的距离应相等. (2)测双缝到屏的距离 l 时用毫米刻度尺多次测量取平均值. (3)测条纹间距 Δx 时,用测量头测出 n 条亮条纹间的距离 a, a 求出相邻两条亮条纹间的距离 Δx= . n- 1
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第五章 光的波动性
5.2 实验探究:用双缝干涉测量光的波长
[目标定位] 1.了解用双缝干涉测量光的波长 的实验原理.2.知道影响干涉条纹间距的因素.3. 观察白光及单色光的干涉图样.4.能够利用双 缝干涉实验测量单色光的波长.
预习导学
选修1高中物理高中物理-实验:用双缝干涉测量光的波长测试题

选修1高中物理高中物理-实验:用双缝干涉测量光的波长测试题一、实验:用双缝干涉测量光的波长实验题1.如图甲所示,在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,将实验仪器按要求安装在光d=的双缝屏.从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间具座上,并选用缝间距0.20mmL=.然后,接通电源使光源正常工作.的距离700mm①已知测量头上主尺的最小刻度是毫米,副尺(游标尺)上有20分度.某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐,如图乙所示,此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示,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8.40mm.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λ=__________m(保留2位有效数字).②另一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.若他对实验装置作了一下改动后,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.仅将单缝远离双缝移动少许C.仅将单缝与双缝的位置互换 D.仅将红色滤芯光片换成绿色的滤芯光片2.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,如图所示。
已知双缝间的距离为d,在离双缝L远的屏上,用测量头测量条纹间宽度。
(1)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,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条亮纹中心对齐,记下此时如图(乙)所示的手轮上的示数为________mm,求得相邻亮纹的间距Δx为________mm;(2)波长的表达式λ=________(用Δx、L、d表示);(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”);(4)图为上述实验装置示意图。
高中物理选修3-4实验:用双缝干涉测量光的波长练习题测试题复习题

第13章 第4节 实验:用双缝干涉测量光的波长 新人教版选修3-4基础夯实一、选择题(单选题)1.(北京市顺义区牛栏山一中2014~2015学年高二下学期期中)如图所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S 时,在光屏P 上观察到干涉条纹,要得到相邻条纹间距更大的干涉图样,可以( )A .增大S 1与S 2的间距B .减小双缝屏到光屏的距离C .将绿光换为红光D .将绿光换为紫光答案:C解析:干涉条纹的间距Δx =ldλ,由公式可得,要增大间距应减小d ,增大双缝屏到光屏的距离或增大光的波长,故只有C 正确。
2.双缝干涉实验装置如图所示,绿光通过单缝S 后,投射到具有双缝的挡板上,双缝S 1和S 2与单缝的距离相等,光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。
屏上O 点距双缝S 1和S 2的距离相等,P 点是距O 点最近的第一条亮条纹。
如果将入射的绿光换成红光或蓝光,讨论屏上O 点及其上方的干涉条纹的情况是:①O 点是红光的亮条纹;②红光的第一条亮条纹在P 点的上方;③O 点不是蓝光的亮条纹;④蓝光的第一条亮条纹在P 点的上方。
其中正确的是( )A .只有①②正确B .只有①④正确C .只有②③正确D .只有③④正确答案:A解析:O 点到两缝的距离相等,故不论换用红光还是蓝光,O 点均为亮条纹,所以①正确,③错误;由Δx =ldλ可知,红光的波长比绿光的大,条纹间距也比绿光大,因此,红光的第一条亮条纹在P 点的上方;②正确;同理,蓝光的波长比绿光的小,蓝光的第一条亮条纹在P 点的下方,④错误;综上所述,只有A 正确。
二、非选择题3.图①是利用双缝干涉测某单色光波长的实验装置。
测得双缝屏到毛玻璃屏的距离为0.2m 、双缝的距离为0.4mm 。
图②是通过该仪器的观测装置看到毛玻璃屏上的干涉图样,其中1、2、3、4、5…是明条纹的编号。
图③、图④是利用该仪器测光的波长时观察到的情景,图③是测第1号明条纹的位置,此时观测装置上千分尺的读数为____________mm ,图④是测第4号明条纹的位置,此时观测装置上千分尺的读数为__________mm 。
高中物理选修一实验用双缝干涉测量光的波长同步练习含答案
高中物理选修一实验用双缝干涉测量光的波长同步练习含答案卷I(选择题)一、选择题(本题共计 4 小题,每题 3 分,共计12分,)1. 某同学用绿色激光光源做光的杨氏双缝干涉实验,通过调整,光屏上p点出现了清晰的第三级亮条纹,此时绿色激光光源坏了,备用器材有:红色激光光源、紫色激光光源和间距不等的双缝光栅,为使p点再次出现第三级亮纹,可行的操作为()A.换用红色激光光源,同时换用间距小的双缝光栅B.换用紫色激光光源,同时换用间距小的双缝光栅C.换用紫色激光光源,同时减小双缝到光屏的距离D.换用红色激光光源,同时增大双缝到光屏的距离2. 关于光的干涉现象,下列说法正确的是()A.在双缝干涉现象里,相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的B.在双缝干涉实验中,光屏上距两狭缝的路程差为1个波长的某位置,将出现亮纹C.在波峰与波峰叠加处,将出现亮条纹;在波谷与波谷叠加处,将出现暗条纹D.若用白光做双缝干涉实验,在光屏上将看到明暗相间的白色条纹3. 下列说法或现象正确的是()A.泊松亮斑是光通过圆孔发生衍射时形成的B.为了使牛顿环的直径大些,应选用表面不太弯曲的凸透镜C.照相机镜头上涂有一层增透膜的厚度应为绿光在真空中波长的14D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度4. 双缝干涉实验装置如图所示,绿光通过单缝S后,投射到具有双缝的挡板上,双缝S1和S2与单缝S的距离相等,光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹.屏上O点距双缝S1和S2的距离相等,P点是距O点最近的第一条亮条纹.如果将入射的单色光换成红光或蓝光,讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是:①O点是红光的亮条纹;②红光的第一条亮条纹在P点的上方;③O点不是蓝光的亮条纹;④蓝光的第一条亮条纹在P点的上方.其中正确的是()A.只有①④正确B.只有②③正确C.只有①②正确D.只有③④正确二、多选题(本题共计 3 小题,每题 3 分,共计9分,)5. 下列说法中正确的是()A.紫光的双缝干涉条纹间距可能大于红光双缝干涉条纹间距B.机械波在传播过程中,沿传播方向上,在任何相等时间内,传播的距离都相同C.两列机械横波相遇,在相遇区一定会出现干涉现象D.光波在介质中传播的速度与光的频率有关6. 双缝干涉实验装置如图所示,绿光通过单缝S后,投射到具有双缝的挡板上,双缝S1和S2与单缝S的距离相等,光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹.屏上O点到两缝的距离相等,P点是距O点最近的第一条亮条纹.已知红光、绿光和蓝光三种色光比较,红光的波长最长,蓝光的波长最短,那么如果将入射的单色光换成红光或蓝光,讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况,下列叙述正确的是()A.O点是红光的亮条纹B.红光的第一条亮条纹在P点的上方C.O点不是蓝光的亮条纹D.蓝光的第一条亮条纹在P点的上方7. 如图所示,真空中有一个半径为R、质量分布均匀的玻璃球.频率为γ的细光束在空中沿直线BC传播,于C点经折射进入玻璃球,并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中,已知∠COD=120∘,玻璃球对该激光的折射率为√3,则下列说法中正确的是()(设c为真空中的光速)A.激光束的入射角α=60∘B.改变入射角α的大小,细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射C.光子在射入玻璃球后,光的频率变小D.此激光束在玻璃中的波长为λ=√3c3γE.从C点射入玻璃球的激光束,在玻璃球中不经反射传播的最长时间为2√3Rc卷II(非选择题)三、填空题(本题共计 4 小题,每题 3 分,共计12分,)8. 用单色光作如图所示的双缝干涉实验时,位置的调节很难作的完全精确.(1)如果光源前狭缝S(看作线光源)的位置向中线OO′的一侧偏离了一个小距离,则与调节精确时相比,观察屏E上条纹间距________.(回答变大,变小或不变)(2)如果观察屏E(垂直于图面)与它的正确位置成一个小角度,则与调节精确时相比,屏上条纹间距________.(回答变大,变小或不变)9. “用双缝干涉测定光波波长的实验”装置如图所示,光具座上从左到右依次为白光光源、滤光片、________、双缝、毛玻璃屏。
选修1高中物理(完整版)实验:用双缝干涉测量光的波长单元测试题
选修1高中物理(完整版)实验:用双缝干涉测量光的波长单元测试题一、实验:用双缝干涉测量光的波长实验题1.某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(如图甲),游标卡尺的示数如图丙所示,第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心线时(如图乙),游标卡尺的示数如图丁所示,A与B间有3条条纹,已知双缝间距为0.5 mm,从双缝到屏的距离为1 m,则图丙中游标卡尺的示数为____________mm.图丁中游标卡尺的示数为__________mm.实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是________________,所测光波的波长为________m.(保留两位有效数字)2.用双缝干涉测光的波长实验装置如图甲所示,已知双缝与屏的距离L,双缝间距d.用测量头来测量亮纹中心的距离测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图乙所示),记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数.(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如图丙所示,则对准第1条时读数x1= ______mm (允许误差)、对准第4条时读数x2= ______mm(允许误差)(2)写出计算波长λ的表达式,λ= ______ (用x1、x2、L、d表示,不用计算).(3)在屏上观察到了干涉条纹如果将双缝的间距变大,则屏上的干涉条纹的间距将变______ ;(选大或小)3.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,①下列操作正确的是________.A.先调节光源高度,观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头B.接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压C .观察到条纹比较模糊,可以调节拨杆进行调整D .测量某亮条纹位置时,目镜分划板中心刻度线与该亮纹边缘重合②下列图示中条纹间距表示正确是________.4.利用双缝干涉实验装置测量光的波长实验中,双缝间距d =0.3 mm ,双缝到光屏的距离L =1.0m ,用红色光照射双缝得到干涉条纹,将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,如图甲所示,将该亮纹定为第1条亮纹,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8条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图丙所示。
2021年高中物理新课标选修3-4习题:13.4实验:用双缝干涉测量光的波长 Word版含答案
13.4 新提升·课时作业根底达标1.用单色光做双缝干预实验 ,下述说法正确的选项是( )A .相邻干预条纹之间的距离相等B .(中|央)明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍C .屏与双缝之间距离减小 ,那么屏上条纹间的距离增大D .在实验装置不变的情况下 ,红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距【解析】 因为相邻两条亮线(或暗线)间的距离Δx =l dλ ,其中d 为两个缝间的距离 ,l 为缝到屏的距离 ,λ为光波波长 ,可见相邻干预条纹之间的距离相等 ,A 正确 ,B 错误.l 减小由公式Δx =l dλ可知屏上条纹间距减小 ,C 错误.因为λ红>λ蓝 ,所以Δx 红>Δx 蓝 ,故D 也错误. 【答案】 A2.(多项选择)在 "用双缝干预测量光的波长〞的实验中 ,为使光屏上单色光的条纹间距减小 ,可采取的措施是( )A .换用缝距大些的双缝片B .换用缝距小些的双缝片C .适当调大双缝与屏的距离D .适当调小双缝与屏的距离【解析】 根据公式Δx =l dλ知可知 ,增大双缝间距d 或减小双缝跟屏的距离l ,都会使单色光的干预条纹间距Δx 减小 ,应选A 、D.【答案】 AD×10-2 m ,假设双缝间距为0.1 mm ,缝到屏的距离为l =4.0 m ,那么光波的波长为( ) ×10-8 m ×10-7 m×10-8 m ×10-7 m【解析】 根据以式Δx =l d λ ,Δx =a 2-a 1n 2-n 1=错误!×10-2 m .l =4.0 m ,d =0.1 mm =10-4 m ,所以有λ=d Δx l×10-7 m ,应选B. 【答案】 B4.(多项选择)如下图 ,用波长为λ的单色光做双缝干预实验时 ,设两个狭缝S 1、S 2到屏上某点P 的路程差为d ,那么( )A .距O 点最|近的一条暗纹必是d =λ/2B .对屏上某点d =nλ/2(n 为正整数)时 ,出现暗纹C .距O 点越远的点d 越长 ,就越容易出现暗条纹D .用各种色光在同一条件下实验 ,波长越短的色光条纹间距越小【解析】 当路程差d =nλ(n =0,1,2,3…)时出现亮条纹 ,路程差d =(2n -1)λ/2(n =1,2,3…)时出现暗条纹 ,可见 ,当d =λ/2时 ,出现暗条纹 ,所以A 项正确.由Δx =lλ/d (式中d 为两狭缝间的距离)得 ,其波长越短 ,干预条纹之间的距离越小 ,故D 项正确.【答案】 AD5.在双缝干预实验中 ,设单缝宽度为h ,双缝间距为d ,双缝与屏距离为l ,当采取以下四组数据中的哪一组时 ,可在光屏上观察到清晰可辨的干预条纹( )A .h =1 cm ,d =0.1 mm ,l =1 mB .h =1 mm ,d =0.1 mm ,l =10 cmC .h =1 mm ,d =10 cm ,l =1 mD .h =1 mm ,d =0.1 mm ,l =1 m【解析】 根据Δx =l dλ可以得知 ,当d 较小、l 较大时 ,干预条件间距明显 ,由此可以排除B 、C 项;由于干预光束是同频率的 ,故光束宽度要小 ,才能得到同频率的光 ,那么排除A 项 ,应选D 项.【答案】 D6.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射入一个一端装双缝、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 ,如图乙中的黑点代表亮点的中|心位置.(1)这个实验现象说明激光具有________性.(2)通过测量出相邻亮点的距离可算出激光的波长.据资料介绍:假设双缝的缝间距离为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 ,那么测得光的波长λ=ab L.该同学测得L =1.0000 m ,缝间距a =0.220 mm ,用十分度的游标卡尺测感光片上亮点的距离时 ,尺与点的中|心位置如图乙所示.λ=________m .(保存两位有效数字)(3)如果实验时将红激光换成蓝激光 ,屏上相邻两亮点间的距离将________.【解析】 (1)这个现象说明激光具有波动性.(2)由乙图读出第1个到第4个亮点间距离为8.5 mm ,故相邻亮点间距离b =,4-1) mm由λ=ab L解得:λ×10-7 m. (3)如果实验时将红激光换成蓝激光 ,λ变小了 ,由b =Lλa可得 ,屏上相邻两亮点的间距将变小.【答案】 ×10-7 m (3)变小7.在 "用双缝干预测光的波长〞实验中(实验装置如图):(1)以下说法哪一个是错误的________.(填选项前的字母)A .调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中|心时 ,应放上单缝和双缝B .测量某条干预亮纹位置时 ,应使测微目镜分划板中|心刻线与该亮纹的中|心对齐C .为了减少测量误差 ,可用测微目镜测出n 条亮纹间的距离a ,求出相邻两条亮纹间距Δx =a n -1(2)测量某亮纹位置时 ,手轮上的示数如图 ,其示数为________mm. 【解析】 (1)应先调节光源高度、遮光筒中|心及光屏中|心后再放上单、双缝 ,A 选项不正确.测微目镜分划板中|心刻线应与亮纹中|心对齐 ,使得移动过程测出的条纹间距较为准确 ,B 选项正确.测微目镜移过n 条亮纹 ,那么亮条纹间距Δx =a n -1,C 选项正确 ,应选A.(2)主尺读数是1.5 mm×0.01 mm ,因此示数为1.970 mm.【答案】能力提升1.(多项选择)双缝干预实验装置如下图,绿光通过单缝S后,投射到具有双缝的挡板上,双缝S1和S2与单缝S的距离相等,光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干预条纹.屏上O点距双缝S1和S2的距离相等,P点是距O点最|近的第|一条亮条纹.如果将入射的单色绿光换成红光或蓝光,讨论屏上O点及其上方的干预条纹的情况是(红光波长大于绿光波长,绿光波长大于蓝光波长)()A.O点是红光的亮条纹B.红光的第|一条亮条纹在P点的上方C.O点不是蓝光的亮条纹D.蓝光的第|一条亮条纹在P点的上方【解析】由于O点到双缝的光程差为零,所以为各种色光的亮条纹,由于P点是绿光的第|一条亮条纹,红光的波长大于绿光,条纹间距大于绿光的条纹间距;同理,蓝光波长小于绿光,那么条纹间距小于绿光的.应选项A、B正确.【答案】AB2.用双缝干预测光的波长,实验中采用双缝干预仪,它包括以下元件:A.白炽灯B.单缝片C.光屏D.双缝E.滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上).(1)把以上元件安装在光具座上时,正确的排列顺序是:A、________(A已写好).(2)正确调节后,在屏上观察到红光干预条纹,用测量头测出10条红亮纹间的距离为a;改用绿色滤光片,其他条件不变,用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b,那么一定有a________b(选填 "大于\〞、 "等于〞或 "小于\〞).【解析】此题重点考查了实验器材的选择和排序问题.本实验中的器材排序是历来(高|考)的热点,光源、滤光片、单缝、双缝、光屏在光具座上可从左向右排,也可从右向左排,但任何两个元件之间的顺序不能颠倒,尤其是滤光片和单缝,好多初学者认为谁在前无所谓,其实不然,二者顺序颠倒后会使实验现象大打折扣,要注意这一点.此题第|一项已填好,故答案是唯一的.即A、E、B、D、C.由Δx=ldλ知,波长越长,条纹越宽,间距越大,或由干预条纹的特征均可得出a一定大于b.【答案】(1)E、B、D、C(2)大于3.在 "用双缝干预测光的波长〞实验中,将双缝干预实验仪按要求安装在光具座上(如图1) ,并选用缝间距d=0.20 mm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=700 mm.然后,接通电源使光源正常工作.图1图2图3(1)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|一次映人眼帘的干预条纹如图2(a)所示 ,图2(a)中的数字是该同学给各暗条纹的编号 ,此时图2(b)中游标尺上的读数x 1=1.16 mm ;接着再转动手轮 ,映入眼帘的干预条纹如图3(a )所示 ,此时图3(b)中游标尺上的读数x 2=________mm ;(2)利用上述测量结果 ,经计算可得两个相邻明纹(或暗条纹)间的距离Δx =________mm ;这种色光的波长λ=________nm.【解析】 (1)由题图3(b)知:x 2=15 mm +1×0.02 mm =15.02 mm ;(2)综合题图2(a)和题图3(a)可知:6Δx =x 2-x 1Δx =x 2-x 16=,6) mm =2.31 mm 由Δx =L d λ得:λ=d ·Δx L,代入数据得: λ=错误!×10-7 m ×102 nm(因为1 m =109 nm).【答案】 ×1024.在观察光的干预现象的实验中 ,将两片刀片合在一起 ,在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝;按如下图的方法 ,让微光束通过自制的双缝. (1)保持缝到光屏的距离不变 ,换用不同间隙的双缝 ,双缝的间隙越小 ,屏上明暗相间的条纹间距________(选填 "越大〞或 "越小〞);(2)保持双缝的间隙不变 ,光屏到缝的距离越大 ,屏上明暗相间的条纹间距________(选填 "越大〞或 "越小〞);(3)在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下 ,用不同颜色的光做实验 ,发现用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验时________(选填 "大〞或 "小〞).【解析】 由条纹间距公式Δx =L d·λ(其中d 为双缝间距 ,L 为双缝到光屏的垂直距离 ,λ为光的波长)可知 ,d 越小 ,λ、L 越大 ,Δx 越大 ,反之Δx 越小.【答案】(1)越大(2)越大(3)小。
选修1高中物理实验:用双缝干涉测量光的波长测试题
选修1高中物理实验:用双缝干涉测量光的波长测试题一、实验:用双缝干涉测量光的波长实验题1.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,要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置,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的排列顺序应为C、__________、__________、__________、A;(2)将激光束照在双缝上,在光屏上观察到的现象是图选项中的__________;A. B. C. D.(3)保持双缝到光屏的距离不变,换用间隙更小的双缝,在光屏上观察到的条纹间距将___________;保持双缝间隙不变,减小双缝到光屏的距离,在光屏上观察到的条纹间距将___________;(均选填“变宽”“变窄”或“不变”)(4)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______mm,求得相邻亮条纹的间距Δx为____mm;(5)已知双缝间距d为42.010-⨯m,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。
2.某实验小组在用双缝干涉测光的波长的实验中,将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上,如图甲所示。
双缝间距d = 0.20mm,测得屏与双缝间的距离L = 500mm。
然后,接通电源使光源正常工作:(1)某同学在测量时,转动手轮,在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准亮条纹A的中心,如图乙所示,则游标卡尺的读数为_________cm;然后他继续转动手轮,使分划板中心刻线对准亮条纹B的中心,若游标卡尺的读数为1.67cm,此时主尺上的________cm刻度与游标尺上某条刻度线对齐;入射光的波长λ=_________m;(2)若实验中发现条纹太密,可采取的改善办法有_________________(至少写一条)。
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第2讲
学生实验:用双缝干涉测量光的波长
实验原理与数据处理
1.图5-2-4为双缝干涉的实验示意图,光源发出的光经滤光片成为单色光,然后通过单
缝和双缝,在光屏上出现明暗相间的条纹.若要使干涉条纹的间距变大,在保证其他条
件不变的情况下,可以 ( )
图5-2-4
A.将光屏移近双缝
B.更换滤光片,改用波长更长的单色光
C.增大双缝的间距
D.将光源向双缝移动一小段距离
解析 由Δx=Ldλ可知,要使干涉条纹的间距变大,可增大L和λ,或减小d,选项B
正确.
答案 B
2.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,若已知双缝间的距离d.
(1)若测定绿光的波长,应选用________色的滤光片.实验时需要测定的物理量有
________和________.
(2)已知双缝到光屏之间的距离L=500 mm,双缝之间的距离d=0.50 mm,单缝到双缝
之间的距离s=100 mm,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5-2-5所示.则入射光的波长λ=________
m(结果保留两位有效数字).
图5-2-5
(3)实验中发现条纹太密,难以测量,可以采用的改善办法有________.
A.改用波长较长的光(如红光)作为入射光
B.增大双缝到屏的距离
C.增大双缝到单缝的距离
D.增大双缝间距
解析 (1)由于测量绿光的波长,因此应用绿色滤光片.由Δx=Ldλ可知要想测入必须
测定双缝到屏的距离L和相邻亮(暗)条纹间距Δx.
(2)游标卡尺读数精确度为0.1 mm,A位置主尺读数为11 mm,游标尺读数为1,读数为
x1=11 mm+1×0.1 mm=11.1 mm,同理B位置读数为x2=15.6 mm,则条纹间距Δx
=
x2-x
1
7
=0.64 mm.利用λ=dLΔx=6.4×10-7 m.
(3)由Δx=Ldλ可知,要增大条纹间距,可用波长更长的入射光或增大双缝到屏的距离,
故选项AB正确.
答案 (1)绿 双缝到屏的距离 相邻亮(暗)条纹间距
(2)6.4×10-7 (3)AB
注意事项与误差分析
3.在双缝干涉实验中(实验装置如图5-2-6所示):下列说法正确的是 ( )
图5-2-6
A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝
B.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐
C.为了减少测量误差,可用测微目镜测出第1条亮条纹与第n条亮纹间的距离a,求出
相邻两条亮纹间距Δx=an
D.单缝、双缝和滤光片缺一不可,否则屏上不会出现干涉图样
解析 ①在不放置单缝和双缝时才能根据光屏上光斑的形状来判定光束是否沿遮光筒
的轴线传播,故A错误.因条纹宽度是指相邻亮纹中心或相邻暗纹中心之间的距离,故
B正确.微小量累积法可有效减小测量中的偶然误差,但相邻两条亮条纹间距应为Δ
x
=an-1,选项C错误;在该实验中,若没有滤光片,在屏上会得到白光的干涉图样,即
彩色条纹,选项D错误.
答案 B