2018_2019學(xué)年高中物理第13章光課時(shí)檢測(cè)能力達(dá)標(biāo)13.4實(shí)驗(yàn)用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)新人教版.docx

13.4 實(shí)驗(yàn) 用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)課時(shí)檢測(cè)區(qū)能力達(dá)標(biāo)1.某次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得第一級(jí)明條紋和第三級(jí)明條紋相距4.010-2m,若雙縫間距為0.1mm,雙縫到屏的距離為l=4.0m,則光波的波長(zhǎng)為()A.8.010-8mB.5.010-7mC.1.510-8mD.1.610-8m【解析】選B。條紋間距x=m=2.010-2m,由x=,可得=5.010-7m。2(多選)(2017全國(guó)卷)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是( )A改用紅色激光 B改用藍(lán)色激光C減小雙縫間距D將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)E將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)【解析】選A、C、D。據(jù)x=可知改用紅色激光、減小雙縫間距、屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)可增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，故選A、C、D。3.(2018杭州高二檢測(cè))用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是()A.相鄰干涉條紋之間的距離相等B.中央明條紋寬度是兩邊明條紋寬度的2倍C.屏與雙縫之間距離減小,則屏上條紋間的距離增大D.在實(shí)驗(yàn)裝置不變的情況下,紅光的條紋間距小于藍(lán)光的條紋間距【解析】選A。因?yàn)橄噜弮蓷l亮紋(或暗紋)間的距離x=,其中d為兩個(gè)縫間的距離,l為雙縫到屏的距離,為光波波長(zhǎng),可見相鄰干涉條紋之間的距離相等,故選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤;因?yàn)榧t藍(lán),所以x紅x藍(lán),故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.如圖為雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)示意圖,若要使干涉條紋的間距變大可改用波長(zhǎng)更_(選填“長(zhǎng)”或“短”)的單色光,或是使雙縫與光屏間的距離_(選填“增大”或“減小”)。【解析】依據(jù)雙縫干涉條紋間距規(guī)律x=,可知要使干涉條紋的間距變大,需要改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的單色光或是增大雙縫與屏之間的距離l。答案:長(zhǎng)增大5.(2018南京高二檢測(cè))在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中,裝置如圖所示。雙縫間的距離d=3mm。(1)若測(cè)定紅光的波長(zhǎng),應(yīng)選用_色的濾光片。(2)若測(cè)得雙縫與屏之間的距離為0.70m,通過測(cè)量頭(與螺旋測(cè)微器原理相似,手輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周,分劃板前進(jìn)或后退0.500mm)觀察第1條亮紋的位置如圖甲所示,觀察第5條亮紋的位置如圖乙所示,則可求出紅光的波長(zhǎng)=_m。(保留一位有效數(shù)字)【解析】(1)若測(cè)紅光波長(zhǎng),則應(yīng)選紅色濾光片,因?yàn)榧t色濾光片能透過紅光。(2)由題圖可知,第1、5條條紋間距s=0.650mm,所以相鄰兩條條紋的間距為x=mm=0.163mm根據(jù)x=得=m=710-7m。答案:(1)紅(2)710-76.某同學(xué)在做“用雙縫干涉測(cè)定光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)時(shí),第一次分劃板中心刻度線對(duì)齊第2條亮紋的中心時(shí)(如圖甲中的A),游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖乙所示。第二次分劃板中心刻度線對(duì)齊第6條亮紋的中心時(shí)(如圖丙中的B),游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丁所示。已知雙縫間距d=0.5mm,縫到屏的距離L=1m。則:(1)圖乙中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為_cm。(2)圖丁中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為_cm。(3)所測(cè)光波的波長(zhǎng)為_m。(保留兩位有效數(shù)字)【解析】(1)圖乙中游標(biāo)卡尺是20個(gè)等分刻度,精確度為0.05mm,讀數(shù)為12mm+0.05mm10=12.50mm=1.250cm。(2)圖丁中游標(biāo)卡尺也是20個(gè)等分刻度,讀數(shù)為17mm+0.05mm14=17.70mm=1.770cm。(3)由x=可得=x=m=6.510-7m。答案:(1)1.250(2)1.770(3)6.510-77.(2018蘇州高二檢測(cè))在用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中:已知雙縫到光屏之間的距離是600mm,雙縫之間的距離是0.20mm,單縫到雙縫之間的距離是100mm,某同學(xué)在用測(cè)量頭測(cè)量時(shí),先將測(cè)量頭目鏡中看到的分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)某條亮條紋(記作第1條)的中心,這時(shí)手輪上的示數(shù)如圖甲所示。然后他轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭,使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第7條亮條紋的中心,這時(shí)手輪上的示數(shù)如圖乙所示。這兩次示數(shù)依次為_mm和_mm。由此可以計(jì)算出本實(shí)驗(yàn)所用的單色光的波長(zhǎng)為_nm?！窘馕觥繄D甲示數(shù)為a1=0.639mm,圖乙示數(shù)為a2=9.789mm中間共有6條亮條紋,則x=mm=1.525mm由題意:l=600mm,d=0.2mm由公式x=整理并代入數(shù)據(jù):=x=mm=5.0810-4mm=508nm答案:0.6399.789508【補(bǔ)償訓(xùn)練】雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,已知單縫與雙縫間的距離L1=100mm,雙縫與屏的距離L2=700mm,雙縫間距d=0.25mm。用測(cè)量頭來(lái)測(cè)量亮紋中心的距離。測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板左右移動(dòng),讓分劃板的中心刻線對(duì)準(zhǔn)亮紋的中心(如圖乙所示),記下此時(shí)手輪上的讀數(shù),轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭,使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)另一條亮紋的中心,記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)。(1)分劃板的中心刻線分別對(duì)準(zhǔn)第1條和第4條亮紋的中心時(shí),手輪上的讀數(shù)如圖丙所示,則對(duì)準(zhǔn)第1條時(shí)讀數(shù)x1=_mm,對(duì)準(zhǔn)第4條時(shí)讀數(shù)x2=_mm。(2)寫出計(jì)算波長(zhǎng)的表達(dá)式,=_(用符號(hào)表示),=_m?！窘馕觥?1)讀數(shù)x1=2mm+0.0119.0mm=2.190mm,x2=7.5mm+0.0137.0mm=7.870mm。(2)相鄰兩亮條紋中心間距x=;由x=可得=x=m=6.76210-7m。答案:(1)2.1907.870(2)6.76210-78.(1)如圖所示,在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,光具座上放置的光學(xué)元件依次為光源、_、_、_、遮光筒、光屏。(2)已知雙縫到光屏之間的距離L=500mm,雙縫之間的距離d=0.50mm,單縫到雙縫之間的距離s=100mm,某同學(xué)在用測(cè)量頭測(cè)量時(shí),調(diào)整手輪,在測(cè)量頭目鏡中先看到分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)A條亮紋的中心,然后他繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),使分劃板