《2019-2020学年高中物理第十三章4实验：用双缝干涉测量光的波长练习(含解析)新人教版选修3-4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年高中物理第十三章4实验：用双缝干涉测量光的波长练习(含解析)新人教版选修3-4（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 4. 实验: 用双缝干涉测量光的波长基础巩固1 如图所示 , 在用双缝干涉测光的波长的实验中, 光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件 , 其中a、b、c、d各装置的名称依次是下列选项中的() A.a单缝、b滤光片、c双缝、d毛玻璃屏B.a单缝、b双缝、c滤光片、d毛玻璃屏C.a滤光片、b单缝、c双缝、d毛玻璃屏D.a滤光片、b双缝、c单缝、d毛玻璃屏答案： C 2(2018 北京卷 ) 用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹, 在光源与单缝之间加上红色滤光片后() A.干涉条纹消失B.彩色条纹中的红色条纹消失C.中央条纹变成暗条纹D.中央条纹变成红色答案： D 3 某同学按实验装置
2、安装好仪器后, 观察光的干涉现象, 获得成功。若他在此基础上对仪器的安装作如下改动 , 则还能使实验成功的是() A.将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许, 其他不动B.将滤光片移至单缝和双缝之间, 其他不动2 C.将单缝向双缝移动少许, 其他不动D.将单缝与双缝的位置互换, 其他不动答案： ABC 4(2017 全国卷) 在双缝干涉实验中, 用绿色激光照射在双缝上, 在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距, 可选用的方法是() A.改用红色激光B.改用蓝色激光C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动答案： ACD 5 分别以
3、红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验, 已知红紫, 在屏上得到相邻亮纹间的距离分别为x1和 x2, 则() A. x1x2C.若双缝间距d减小 , 而其他条件保持不变, 则 x1增大D.若双缝间距d减小 , 而其他条件保持不变, 则 x1不变解析： 本题考查条纹间距的表达式。由x=?,?红紫, 得 x红x紫,B 项正确。当双缝间距d减小 ,其他条件不变时, 条纹间距x应增大 , 故 C项正确。答案： BC 6(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光源、遮光筒、光屏。3 甲(2) 已知双缝到光屏之间的距离l=500 mm,双缝之间的距离d=0.5
4、0 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亮条纹的中心 ,然后他继续转动, 使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心 , 前后两次游标尺的读数如图乙所示。则入射光的波长=m(结果保留两位有效数字) 。乙解析： (1) 由题图可知 : 是滤光片 , 是单缝 , 是双缝。(2) 由 x=?可得=x?=?(?2-?1)7?=510- 4(15.7 10-3- 11.1 10- 3)7 0.5m =6.610-7m 。答案： (1) 滤光片单缝双缝 (2)6.610-77 某同学在做双缝干涉实验时, 测得双缝间距d=3.0
5、10-3 m, 双缝到光屏间的距离为1 m, 两次测量头手轮上的示数分别为0.610- 3 m 和 6.6 10-3 m, 两次分划板中心刻线间有5 条亮条纹 , 求该单色光的波长。解析： 依题意可知x=?-1=6.6 10-3- 0.6 10-35- 1m=1.510-3m 4 =?=3.0 10- 3 1.5 10-31m=4.510-6m 。答案： 4.5 10-6 m 能力提升1 在双缝干涉实验中, 一钠灯发出的波长为589 nm 的光 , 在距双缝1.00 m 的屏上形成干涉图样。图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm, 则双缝的间距为() A.2.0610-7 mB.2.061
6、0-4 m C.1.6810-4 m D.1.6810-3 m 解析： 根据双缝干涉相邻明条纹中心间距公式x=?,解得d=?,代入数据可得d=1.00 58910-90.350 10- 2m 1.6810-4m,故 C项正确。答案： C 2 某次实验中测得第一级明条纹和第三级明条纹相距4.010-2 m, 若双缝间距为0.1 mm,双缝到屏的距离为l=4.0 m, 则光波的波长为() A.8.010-8 mB.5.010-7 m C.1.510-8 m D.1.610-8 m 解析： 条纹间距x=?- 1=4.0 10- 22m=2.010-2m, 由 x=?,可得?=?= 5.0 10-7m
7、 。答案： B 3 如图所示 , 双缝干涉实验中产生的条纹图样, 甲图为用绿光进行实验的图样,a为中央亮条纹;乙图为换用另一种单色光进行实验的图样,a为中央亮条纹。则以下说法正确的是() 5 A.乙图可能是用红光实验产生的条纹, 表明红光波长较长B.乙图可能是用紫光实验产生的条纹, 表明紫光波长较长C.乙图可能是用紫光实验产生的条纹, 表明紫光波长较短D.乙图可能是用红光实验产生的条纹, 表明红光波长较短解析： 由题图可知 ,乙图中的条纹间距大, 由 x=?可知乙甲,A 项正确。答案： A 4 在双缝干涉实验中, 分别用红色和绿色的激光照射同一双缝, 在双缝后的屏幕上, 红光的干涉条纹间距 x
8、1与绿光的干涉条纹间距x2相比 , x1( 选填“”“=”或“x2; 相邻红光亮条纹中心间距x=10.5510- 3m=2.110- 3m,由 x=?得d=?=163010- 92.1 10- 3m=310-4m=0.300mm 。答案： 0.300 5 在用双缝干涉测量光的波长实验中, 实验装置如图甲所示。甲(1) 以线状白炽灯为光源, 对实验装置进行了调节并观察实验现象后, 总结出以下几点: A.灯丝和单缝及双缝必须平行放置6 B.干涉条纹与双缝垂直C.干涉条纹疏密程度与双缝间距有关D.干涉条纹间距与光的波长有关以上几点中你认为正确的是。(2) 当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时,
9、 手轮上的示数如图乙所示, 该读数为mm 。乙丙(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, 如图丙所示。则在这种情况下测量干涉条纹的间距x时, 测量值( 选填“大于”“小于”或“等于”) 实际值。解析： (1) 为使屏上的干涉条纹清晰, 灯丝与单缝和双缝必须平行放置, 所得到的干涉条纹与双缝平行; 由 x=?可知 , 条纹的疏密程度与双缝间距离、光的波长有关, 所以 A、C、D选项正确。(2) 固定刻度读数为0.5mm, 可动刻度读数为20.2, 所以测量结果为0.5mm+20.20.01mm=0.702mm 。(3) 测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上, 由
10、几何知识可知测量头的读数大于条纹间的实际距离。答案： (1)ACD(2)0.702(3) 大于6 在用双缝干涉测光的波长的实验中, 装置如图甲所示, 双缝间的距离d=3 mm 。7 (1) 若测定红光的波长, 应选用色的滤光片 , 实验时需要测定的物理量有和。(2) 若测得双缝与屏之间距离为0.60 m, 通过测量头 ( 与螺旋测微器原理相似, 手轮转动一周, 分划板前进或后退0.500 mm)观察第 1 条亮纹的位置如图乙所示, 为 mm,观察第 3 条亮纹的位置如图丙所示 , 为 mm,则可求出红光的波长= m。(保留三位有效数字) 答案： (1) 红相邻干涉条纹间的距离双缝到屏之间的距离(2)2.2404.9600.68010-57 用波长未知的单色光做双缝干涉实验, 若双缝间的距离为1.5 mm,缝到屏的距离为1 m, 第 20级亮条纹中心在中央亮条纹( 零级亮条纹 ) 中心上方1.78 cm 处, 则该单色光的波长是多少微米? 解析： x=1.78 10-220m=8.910-4m =?=1.5 10- 38.9 10-41m=1.33510-6m=1.335m 。答案： 1.335 m 8
