2019版物理人教版选修3-4训练：第十三章 4. 实验 用双缝干涉测量光的波长 .docx

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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：C2(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：D3某同学按实验装置安装好仪器后,观察光的干涉现象,获得成功。

2、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：ABC4(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：ACD5分别以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x

3、1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=ld,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：BC6(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。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=0.50 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亮条纹的中心,然后他继续转动

4、,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=ld可得=xdl=d(x2-x1)7l=510-4(15.710-3-11.110-3)70.5 m=6.610-7 m。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=3.010-3 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6.610-3 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=an-1=6.610

5、-3-0.610-35-1 m=1.510-3 m=dxl=3.010-31.510-31 m=4.510-6 m。答案：4.510-6 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.2.0610-4 mC.1.6810-4 mD.1.6810-3 m解析：根据双缝干涉相邻明条纹中心间距公式x=ld,解得d=lx,代入数据可得d=1.0058910-90.35010-2 m1.6810-4 m,故C项正确。答案：C2某次实验中测得第一级明条纹和第

6、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 mC.1.510-8 mD.1.610-8 m解析：条纹间距x=an-1=4.010-22 m=2.010-2 m,由x=ld,可得=dxl=5.010-7 m。答案：B3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()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

7、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=ld可知乙甲,A项正确。答案：A4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x1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=10.5510-3 m=2.110-3 m,由x=ld得d=lx=163010-92.110-3 m=310-4 m=0.300 mm。答案：0.3005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

8、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,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=ld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

9、项正确。(2)固定刻度读数为0.5 mm,可动刻度读数为20.2,所以测量结果为0.5 mm+20.20.01 mm=0.702 mm。(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。(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=1.7810-220 m=8.910-4 m=dxl=1.510-38.910-41 m=1.33510-6 m=1.335 m。答案：1.335 m