2024版新教材高考物理全程一輪總復(fù)習(xí)第十五章光實(shí)驗(yàn)二十一用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)（課件+學(xué)生用書(shū)）（2份）

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實(shí)驗(yàn)二十一用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)

必備知識(shí)·自主落實(shí)

關(guān)鍵能力·精準(zhǔn)突破

必備知識(shí)·自主落實(shí)

一、實(shí)驗(yàn)思路與操作

裝置圖和思路

思路：

測(cè)量雙縫到屏的距離l及

相鄰兩條亮條紋間的距離

Δx，由λ＝Δx計(jì)算波長(zhǎng)

操作要領(lǐng)

(1)安裝儀器

①將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上；

②接好電源，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，使燈絲正常發(fā)光，調(diào)節(jié)各部件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達(dá)光屏；

③安裝單縫和雙縫，中心位于遮光筒的軸線上，使雙縫和單縫的縫平行

(2)觀察與記錄

①調(diào)單縫與雙縫間距為幾厘米時(shí)，觀察白光的干涉條紋；

②在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋；

③調(diào)節(jié)測(cè)量頭，使分劃板中心刻度線對(duì)齊第1條亮條紋的中心，記下手輪上的讀數(shù)x1，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板向一側(cè)移動(dòng)，當(dāng)分劃板中心刻度線與第n條相鄰的亮條紋中心對(duì)齊時(shí)，記下手輪上的刻度數(shù)x2，則相鄰兩亮條紋間的距離Δx＝．

二、數(shù)據(jù)處理

1．條紋間距Δx＝.

2．波長(zhǎng)λ＝Δx.

3．計(jì)算多組數(shù)據(jù)，求λ的平均值．

注意事項(xiàng)

(1)雙縫干涉儀是比較精密的實(shí)驗(yàn)儀器，要輕拿輕放，不要隨便拆分遮光筒、測(cè)量頭等元件．

(2)安裝時(shí)，要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和光屏的中心在同一條軸線上，并使單縫、雙縫平行且豎直．

(3)光源使用線狀長(zhǎng)絲燈泡，調(diào)節(jié)時(shí)使之與單縫平行且靠近．

(4)實(shí)驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)屏上的光很弱的情況，主要是燈絲、單縫、雙縫、測(cè)量頭與遮光筒不共軸所致；干涉條紋是否清晰與單縫和雙縫是否平行有關(guān)系．

誤差分析

(1)雙縫到屏的距離l的測(cè)量存在誤差．

(2)測(cè)條紋間距Δx帶來(lái)的誤差如下：

①干涉條紋沒(méi)有調(diào)整到最清晰的程度．

②分劃板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒(méi)有恰好位于條紋中心．

③測(cè)量多條亮條紋間的距離時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確，此間距中的條紋數(shù)未數(shù)清．

關(guān)鍵能力·精準(zhǔn)突破

考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)

例1[2023·浙江6月]圖示是“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)的裝置．實(shí)驗(yàn)中：

(1)觀察到較模糊的干涉條紋，要使條紋變得清晰，值得嘗試的是________．

A．旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭

B．增大單縫與雙縫間的距離

C．調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行

(2)要增大觀察到的條紋間距，正確的做法是________．

A．減小單縫與光源間的距離

B．減小單縫與雙縫間的距離

C．增大透鏡與單縫間的距離

D．增大雙縫與測(cè)量頭間的距離

C

D

解析：(1)條紋模糊，原因可能是單縫與雙縫沒(méi)有完全平行造成的，與測(cè)量頭的位置無(wú)關(guān)，與單縫與雙縫間的距離也無(wú)關(guān)，故可以調(diào)節(jié)撥桿讓單縫與雙縫平行，使干涉條紋變清晰，C正確；

(2)由條紋間距公式Δx＝λ可得，增大雙縫與測(cè)量頭間的距離l，可增大條紋間距，D正確．

針對(duì)訓(xùn)練

1.某實(shí)驗(yàn)小組在用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上，如圖甲所示．雙縫間距d＝0.20mm，測(cè)得屏與雙縫間的距離L＝500mm.然后，接通電源使光源正常工作：

(1)某同學(xué)在測(cè)量時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，在測(cè)量頭目鏡中先看到分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)亮條紋A的中心，如圖乙所示，則游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_(kāi)_______cm；然后他繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)亮條紋B的中心，若游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為1.67cm，此時(shí)主尺上的________cm刻度與游標(biāo)尺上某條刻度線對(duì)齊；入射光的波長(zhǎng)λ＝________m；

(2)若實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)條紋太密，可采取的改善辦法有_________________________________(至少寫(xiě)一條)．

1.11

2.30

3.2×10－7

減小雙縫間距d或者增大雙縫到屏的距離L

解析：(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為1.1cm＋0.1mm×1＝1.11cm；若游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為1.67cm＝16.7mm，根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理，由圖可知，主尺的刻度為16mm＝1.6cm，則游標(biāo)尺的讀數(shù)為0.70mm，所以可推知這時(shí)游標(biāo)尺上的第＝7條刻度線與主尺上的刻度線對(duì)齊，對(duì)齊處為16.7mm＋7×mm＝23mm；條紋間距Δx＝cm＝0.08cm，則根據(jù)Δx＝λ可得λ＝＝m＝3.2×10－7m.

(2)若實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)條紋太密，即條紋間距太小，根據(jù)Δx＝λ可采取的改善辦法有：減小雙縫間距d或者增大雙縫到屏的距離L.

2．在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，請(qǐng)按照題目要求回答下列問(wèn)題．

(1)圖中甲、乙兩圖都是光的條紋形狀示意圖，其中干涉圖樣是________．

甲

解析：圖甲中的條紋間距和寬度相同，是干涉圖樣，圖乙是衍射圖樣．

(2)將表中的光學(xué)元件放在圖丙所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置，并用此裝置測(cè)量紅光的波長(zhǎng)．

將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的排列順序?yàn)開(kāi)_______.(填寫(xiě)元件)

元件ABCDE

元件名稱光屏雙縫白光光源單縫透紅光的濾光片

CEDBA

解析：光源發(fā)出的白光，各種頻率都有，加上E后通過(guò)的只有紅光了，變成單色光，加上D和B，就得到兩列頻率相同、步調(diào)一致的相干光，最后放置光屏，干涉條紋呈現(xiàn)在光屏上，所以順序?yàn)镃EDBA.

(3)已知該裝置中雙縫間距d＝0.50mm，雙縫到光屏的距離L＝0.50m，在光屏上得到的干涉圖樣如圖(a)所示，分劃板在圖中A位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖(b)所示，則其示數(shù)為_(kāi)_______mm；在B位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖(c)所示．由以上所測(cè)數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長(zhǎng)為_(kāi)_______m．

111.10

6.5×10－7

解析：A位置的示數(shù)為111.10mm，B位置的示數(shù)為115.65mm，圖甲中A、B之間的距離為115.65mm－111.10mm＝4.55mm，則相鄰條紋的間距為Δx＝mm，再根據(jù)公式Δx＝λ，代入數(shù)據(jù)得波長(zhǎng)為6.5×10－7m.

考點(diǎn)二探索創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

例2小沈同學(xué)進(jìn)行“用雙縫干涉測(cè)波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)，

(1)其中部分器材如下：

A．白熾燈B．凸透鏡

C．單縫片D．濾光片

E．測(cè)量頭F．雙縫片

將以上器材安裝在光具座遮光筒上時(shí)，自光源起合理的順序是(填字母)：A、B、____、____、F、E.

D

C

解析：根據(jù)“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中儀器的位置可知，從左向右依次為：白色光源、凸透鏡、濾光片、單縫、雙縫、測(cè)量頭，將以上器材安裝在光具座遮光筒上時(shí)，自光源起合理的順序是：A、B、D、C、F、E；

(2)某次觀察時(shí)，透過(guò)測(cè)量頭觀察到了綠光的干涉條紋，但條紋的亮度很低，為了便于測(cè)量，下列方法能夠使條紋亮度增加的是________．

A．增加光源的功率

B．將毛玻璃換成透明玻璃

C．換一個(gè)面積更大的凸透鏡

D．調(diào)節(jié)測(cè)量頭的位置

(3)下列圖示中條紋間距表示正確的是________．

AC

C

解析：(2)為了便于測(cè)量，要使條紋亮度增加，即使得單位時(shí)間內(nèi)的光子數(shù)目增多，當(dāng)增加光源的功率，導(dǎo)致單位時(shí)間內(nèi)的光子數(shù)目增多，故A正確；將毛玻璃換成透明玻璃，不會(huì)看到亮條紋，故B錯(cuò)誤；將凸透鏡換成一個(gè)面積更大的凸透鏡，則光的強(qiáng)度的增強(qiáng)，導(dǎo)致亮度增加，故C正確；調(diào)節(jié)測(cè)量頭的位置，亮度不變，故D錯(cuò)誤．

(3)干涉條紋的寬度是指一個(gè)明條紋與一個(gè)暗條紋的寬度的和，為兩個(gè)相鄰的明條紋(或暗條紋)的中心之間的距離，故C正確．

(4)如圖所示是小沈同學(xué)改為參考課本上“用光傳感器做雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖甲、乙分別對(duì)應(yīng)的是第一、二次實(shí)驗(yàn)得到的干涉圖線．比較甲、乙兩圖線可判斷，第一次實(shí)驗(yàn)中________．

A．單縫與雙縫的間距一定較大

B．光強(qiáng)度較小

C．光源到雙縫的距離較大

D．雙縫到光傳感器的距離可能較小

D

解析：由題圖可知，第一次得到的條紋間距較小，根據(jù)Δx＝λ可知：?jiǎn)慰p與雙縫的間距對(duì)條紋間距無(wú)影響，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；光強(qiáng)度對(duì)條紋間距無(wú)影響，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；光源到雙縫的距離對(duì)條紋間距無(wú)影響，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；雙縫到光傳感器的距離l較小，則條紋間距較小，選項(xiàng)D正確．

針對(duì)訓(xùn)練

3.洛埃德(H.Lloyd)在1834年提出了一種更簡(jiǎn)單的觀察干涉的裝置．如圖所示，從單縫S發(fā)出的光，一部分入射到平面鏡后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上兩光束交疊區(qū)域里將出現(xiàn)干涉條紋．單縫S通過(guò)平面鏡成的像是S′.

(1)通過(guò)洛埃德鏡在屏上可以觀察到明暗相間的干涉條紋，這和雙縫干涉實(shí)驗(yàn)得到的干涉條紋一致．如果S被視為其中的一個(gè)縫，____________________相當(dāng)于另一個(gè)“縫”；

(2)實(shí)驗(yàn)表明，光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)界面發(fā)生反射時(shí)，在入射角接近90°時(shí)，反射光與入射光相比，相位有π的變化，即半波損失．如果把光屏移動(dòng)到和平面鏡接觸，接觸點(diǎn)P處是________(選填“亮條紋”或“暗條紋”)；

(3)實(shí)驗(yàn)中已知單縫S到平面鏡的垂直距離h＝0.15mm，單縫到光屏的距離D＝1.2m，觀測(cè)到第3個(gè)亮條紋到第12個(gè)亮條紋的中心間距為22.78mm，則該單色光的波長(zhǎng)λ＝________m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)．

S經(jīng)平面鏡成的像S′(或S′)

暗條紋

6.33×10－7

解析：(1)根據(jù)題圖可知，如果S被視為其中的一個(gè)縫，S經(jīng)平面鏡成的像S′相當(dāng)于另一個(gè)“縫”．

(2)根據(jù)題意可知，把光屏移動(dòng)到和平面鏡接觸，光線經(jīng)過(guò)平面鏡反射后將會(huì)有半波損失，因此接觸點(diǎn)P處是暗條紋．

(3)每?jī)蓷l相鄰亮條紋中心間距為

Δx＝m≈2.53×10－3m.

根據(jù)公式Δx＝λ得λ＝Δx

代入數(shù)據(jù)解得：λ≈6.33×10－7m.

4．(1)干涉條紋除了可以通過(guò)雙縫干涉觀察到外，把一個(gè)凸透鏡壓在一塊平面玻璃上(圖甲)，讓單色光從上方射入(示意圖如圖乙，其中R為凸透鏡的半徑)，從上往下看凸透鏡，也可以觀察到由干涉造成圖丙所示的環(huán)狀條紋，這些條紋叫作牛頓環(huán)．如果改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的單色光照射，觀察到的圓環(huán)半徑將________(選填“變大”“變小”或“不變”)；如果換一個(gè)半徑更大的凸透鏡，觀察到的圓環(huán)半徑將________(選填“變大”“變小”或“不變”)．

變大

變大

解析：當(dāng)光程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)是亮條紋，當(dāng)光程差為半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)是暗條紋；用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光照射，則出現(xiàn)亮條紋的這一厚度需遠(yuǎn)離中心，則圓環(huán)的半徑變大；換一個(gè)表面曲率半徑更大的凸透鏡，出現(xiàn)亮條紋的這一厚度偏移中心，知圓環(huán)的半徑變大．

(2)采用波長(zhǎng)為690nm的紅色激光作為單色入射光，牛頓環(huán)的兩條相鄰亮條紋位置所對(duì)應(yīng)的空氣膜的厚度差約為_(kāi)_______．

A．345nmB．690nm

C．幾微米D．幾毫米

A

解析：由題意知相鄰亮條紋對(duì)應(yīng)的空氣層的厚度差為半個(gè)波長(zhǎng)，故為345nm，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤．實(shí)驗(yàn)二十一用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)

必備知識(shí)·自主落實(shí)

一、實(shí)驗(yàn)思路與操作

裝置圖和思路操作要領(lǐng)

思路：測(cè)量雙縫到屏的距離l及相鄰兩條亮條紋間的距離Δx，由λ＝Δx計(jì)算波長(zhǎng)(1)安裝儀器①將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上；②接好電源，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，使燈絲正常發(fā)光，調(diào)節(jié)各部件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達(dá)光屏；③安裝單縫和雙縫，中心位于遮光筒的軸線上，使雙縫和單縫的縫平行(2)觀察與記錄①調(diào)單縫與雙縫間距為幾厘米時(shí)，觀察白光的干涉條紋；②在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋；③調(diào)節(jié)測(cè)量頭，使分劃板中心刻度線對(duì)齊第1條亮條紋的中心，記下手輪上的讀數(shù)x1，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板向一側(cè)移動(dòng)，當(dāng)分劃板中心刻度線與第n條相鄰的亮條紋中心對(duì)齊時(shí)，記下手輪上的刻度數(shù)x2，則相鄰兩亮條紋間的距離Δx＝．

二、數(shù)據(jù)處理

1．條紋間距Δx＝.

2．波長(zhǎng)λ＝Δx.

3．計(jì)算多組數(shù)據(jù)，求λ的平均值．

注意事項(xiàng)

(1)雙縫干涉儀是比較精密的實(shí)驗(yàn)儀器，要輕拿輕放，不要隨便拆分遮光筒、測(cè)量頭等元件．

(2)安裝時(shí)，要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和光屏的中心在同一條軸線上，并使單縫、雙縫平行且豎直．

(3)光源使用線狀長(zhǎng)絲燈泡，調(diào)節(jié)時(shí)使之與單縫平行且靠近．

(4)實(shí)驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)屏上的光很弱的情況，主要是燈絲、單縫、雙縫、測(cè)量頭與遮光筒不共軸所致；干涉條紋是否清晰與單縫和雙縫是否平行有關(guān)系．

誤差分析

(1)雙縫到屏的距離l的測(cè)量存在誤差．

(2)測(cè)條紋間距Δx帶來(lái)的誤差如下：

①干涉條紋沒(méi)有調(diào)整到最清晰的程度．

②分劃板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒(méi)有恰好位于條紋中心．

③測(cè)量多條亮條紋間的距離時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確，此間距中的條紋數(shù)未數(shù)清．

關(guān)鍵能力·精準(zhǔn)突破

考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)

例1[2023·浙江6月]圖示是“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)的裝置．實(shí)驗(yàn)中：

(1)觀察到較模糊的干涉條紋，要使條紋變得清晰，值得嘗試的是________．

A．旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭

B．增大單縫與雙縫間的距離

C．調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行

(2)要增大觀察到的條紋間距，正確的做法是________．

A．減小單縫與光源間的距離

B．減小單縫與雙縫間的距離

C．增大透鏡與單縫間的距離

D．增大雙縫與測(cè)量頭間的距離

[解題心得]

針對(duì)訓(xùn)練

1.某實(shí)驗(yàn)小組在用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上，如圖甲所示．雙縫間距d＝0.20mm，測(cè)得屏與雙縫間的距離L＝500mm.然后，接通電源使光源正常工作：

(1)某同學(xué)在測(cè)量時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，在測(cè)量頭目鏡中先看到分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)亮條紋A的中心，如圖乙所示，則游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_(kāi)_______cm；然后他繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)亮條紋B的中心，若游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為1.67cm，此時(shí)主尺上的________cm刻度與游標(biāo)尺上某條刻度線對(duì)齊；入射光的波長(zhǎng)λ＝________m；

(2)若實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)條紋太密，可采取的改善辦法有______________________(至少寫(xiě)一條)．

2．在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，請(qǐng)按照題目要求回答下列問(wèn)題．

(1)圖中甲、乙兩圖都是光的條紋形狀示意圖，其中干涉圖樣是________．

(2)將表中的光學(xué)元件放在圖丙所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置，并用此裝置測(cè)量紅光的波長(zhǎng)．

元件ABCDE

元件名稱光屏雙縫白光光源單縫透紅光的濾光片

將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的排列順序?yàn)開(kāi)_______.(填寫(xiě)元件)

(3)已知該裝置中雙縫間距d＝0.50mm，雙縫到光屏的距離L＝0.50m，在光屏上得到的干涉圖樣如圖(a)所示，分劃板在圖中A位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖(b)所示，則其示數(shù)為_(kāi)_______mm；在B位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖(c)所示．由以上所測(cè)數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長(zhǎng)為_(kāi)_______m．

考點(diǎn)二探索創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

例2小沈同學(xué)進(jìn)行“用雙縫干涉測(cè)波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)，

(1)其中部分器材如下：

A．白熾燈B．凸透鏡

C．單縫片D．濾光片

E．測(cè)量頭F．雙縫片

將以上器材安裝在光具座遮光筒上時(shí)，自光源起合理的順序是(填字母)：A、B、____、____、F、E.

(2)某次觀察時(shí)，透過(guò)測(cè)量頭觀察到了綠光的干涉條紋，但條紋的亮度很低，為了便于測(cè)量，下列方法能夠使條紋亮度增加的是________．

A．增加光源的功率

B．將毛玻璃換成透明玻璃

C．換一個(gè)面積更大的凸透鏡

D．調(diào)節(jié)測(cè)量頭的位置

(3)下列圖示中條紋間距表示正確的是________．

(4)如圖所示是小沈同學(xué)改為參考課本上“用光傳感器做雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖甲、乙分別對(duì)應(yīng)的是第一、二次實(shí)驗(yàn)得到的干涉圖線．比較甲、乙兩圖線可判斷，第一次實(shí)驗(yàn)中________．

A．單縫與雙縫的間距一定較大

B．光強(qiáng)度較小

C．光源到雙縫的距離較大

D．雙縫到光傳感器的距離可能較小

[解題心得]

針對(duì)訓(xùn)練

3.洛埃德(H.Lloyd)在1834年提出了一種更簡(jiǎn)單的觀察干涉的裝置．如圖所示，從單縫S發(fā)出的光，一部分入射到平面鏡后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上兩光束交疊區(qū)域里將出現(xiàn)干涉條紋．單縫S通過(guò)平面鏡成的像是S′.

(1)通過(guò)洛埃德鏡在屏上可以觀察到明暗相間的干涉條紋，這和雙縫干涉實(shí)驗(yàn)得到的干涉條紋一致．如果S被視為其中的一個(gè)縫，__________________相當(dāng)于另一個(gè)“縫”；

(2)實(shí)驗(yàn)表明，光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)界面發(fā)生反射時(shí)，在入射角接近90°時(shí)，反射光與入射光相比，相位有π的變化，即半波損失．如果把光屏移動(dòng)到和平面鏡接觸，接觸點(diǎn)P處是________(選填“亮條紋”或“暗條紋”)；

(3)實(shí)驗(yàn)中已知單縫S到平面鏡的垂直距離h＝0.15mm，單縫到光屏的距離D＝1.2m，觀測(cè)到第3個(gè)亮條紋到第12個(gè)亮條紋的中心間距為22.78mm，則該單色光的波長(zhǎng)λ＝________m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)．

4．(1)干涉條紋除了可以通過(guò)雙縫干涉觀察到外，把一個(gè)凸透鏡壓在一塊平面玻璃上(圖甲)，讓單色光從上方射入(示意圖如圖乙，其中R為凸透鏡的半徑)，從上往下看凸透鏡，也可以觀察到由干涉造成圖丙所示的環(huán)狀條紋，這些條紋叫作牛頓環(huán)．如果改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的單色光照射，觀察到的圓環(huán)半徑將________(選填“變大”“變小”或“不變”)；如果換一個(gè)半徑更大的凸透鏡，觀察到的圓環(huán)半徑將________(選填“變大”“變小”或“不變”)．

(2)采用波長(zhǎng)為690nm的紅色激光作為單色入射光，牛頓環(huán)的兩條相鄰亮條紋位置所對(duì)應(yīng)的空氣膜的厚度差約為_(kāi)_______．

A．345nmB．690nm

C．幾微米D．幾毫米

實(shí)驗(yàn)二十一用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)

關(guān)鍵能力·精準(zhǔn)突破

例1解析：(1)條紋模糊，原因可能是單縫與雙縫沒(méi)有完全平行造成的，與測(cè)量頭的位置無(wú)關(guān)，與單縫與雙縫間的距離也無(wú)關(guān)，故可以調(diào)節(jié)撥桿讓單縫與雙縫平行，使干涉條紋變清晰，C正確；

(2)由條紋間距公式Δx＝λ可得，增大雙縫與測(cè)量頭間的距離l，可增大條紋間距，D正確．

答案：(1)C(2)D

1．解析：(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為1.1cm＋0.1mm×1＝1.11cm；若游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為1.67cm＝16.7mm，根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理，由圖可知，主尺的刻度為16mm＝1.6cm，則游標(biāo)尺的讀數(shù)為0.70mm，所以可推知這時(shí)游標(biāo)尺上的第＝7條刻度線與主尺上的刻度線對(duì)齊，對(duì)齊處為16.7mm＋7×mm＝23mm；條紋間距Δx＝cm＝0.08cm，則根據(jù)Δx＝λ可得λ＝＝m＝3.2×10－7m.

(2)若實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)條紋太密，即條紋間距太小，根據(jù)Δx＝λ可采取的改善辦法有：減小雙縫間距d或者增大雙縫到屏的距離L.

答案：(1)1.112.303.2×10－7

(2)減小雙縫間距d或者增大雙縫到屏的距離L

2．解析：(1)圖甲中的條紋間距和寬度相同，是干涉圖樣，圖乙是衍射圖樣．

(2)光源發(fā)出的白光，各種頻率都有，加上E后通過(guò)的只有紅光了，變成單色光，加上D和B，就得到兩列頻率相同、步調(diào)一致的相干光，最后放置光屏，干涉條紋呈現(xiàn)在光屏上，所以順序?yàn)镃EDBA.

(3)A位置的示數(shù)為111.10mm，B位置的示數(shù)為115.65mm，圖甲中A、B之間的距離為115.65mm－111.10mm＝4.55mm，則相鄰條紋的間距為Δx＝mm，再根據(jù)公式Δx＝λ，代入數(shù)據(jù)得波長(zhǎng)為6.5