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文檔簡介

第65講用雙縫干涉實驗測量光的波長

(模擬精練+真題演練)

?最新模擬精練

1.(2024?浙江?模擬預(yù)測)在完成“用雙縫干涉實驗測量光的波長”實驗時,

(2)實驗中,目鏡中心刻度線對齊第〃條條紋中心和第(?+10)條條紋中心時,游標(biāo)卡尺的示數(shù)分別如圖

1和圖2所示,圖1中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為mm。已知雙縫間距d=0.4mm,雙縫到屏的距離L=1.0m,

所測單色光的波長為nm,

12345

012345678go

34567

10123456789t

2.(2023?廣東梅州?統(tǒng)考二模)如圖甲所示,在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中,將實驗儀器按要求安裝在

光具座上,并選用縫間距d=0.20mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知,像屏與雙縫屏間的距離L=700mm。

然后,接通電源使光源正常工作。

光源凸透鏡濾光片冷縫:縫遮光筒像不

(1)已知測量頭上主尺的最小刻度是毫米,副尺游標(biāo)尺為20分度,某同學(xué)調(diào)整手輪后,從測量頭的目鏡

看去,使分劃板中心刻度線與某條紋A中心對齊,如圖乙所示,此時測量頭上主尺和副尺的示數(shù)如圖丙所

示,此示數(shù)為mm;接著再轉(zhuǎn)動手輪,使分劃板中心刻度線與某條紋B中心對齊,測得A、B條

紋間的距離x=8.40mm。則經(jīng)濾光片射向雙縫的色光的波長2=(用題目中所給字母寫出表達式),

利用上述測量結(jié)果,經(jīng)計算可得波長2=m(保留兩位有效數(shù)字)。

0

010

(2)另一同學(xué)按實驗裝置安裝好儀器后,觀察到光的干涉現(xiàn)象效果很好,若他對實驗裝置進行了調(diào)整后,

在像屏上仍能觀察到清晰的條紋,且條紋數(shù)目有所增加,則該調(diào)整可能是

A.僅增加光源與濾光片間的距離

B.僅增加單縫與雙縫間的距離

C.僅將單縫與雙縫的位置互換

D.僅將紅色濾光片換成綠色濾光片

3.(2023春?浙江杭州?高二杭師大附中??计谥校┠澄锢砼d趣小組根據(jù)激光相干性好、亮度高的特點,利

用雙縫干涉實驗原理測量某綠色激光的波長。其實驗裝置如甲圖所示,刻有雙縫的黑色紙板和激光筆一起

同軸地固定在光具座上,激光經(jīng)過雙縫后投射到光屏表面的條紋如圖乙所示,己知雙縫間的寬度d=0.2mm,

雙縫到投影屏間的距離L=2.0m。

(1)使用刻度尺可以讀出A、B兩亮紋間的距離了=mm,則相鄰亮條紋的條紋間距Ax=

mm?由雙縫干涉條紋間距公式可計算出該綠色激光的波長彳=m;(小數(shù)點后均保留一位有效數(shù)

字)

(2)如果用紅色激光重新實驗,相鄰亮紋間距將會(填“增大”、“減小”或“不變”)。

4.(2023?湖南?校聯(lián)考模擬預(yù)測)洛埃德(H。I。loyd)在1834年提出了一種更簡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通過平面鏡成的像是。

M平面鏡N

單縫S的像S>一

D

(1)通過洛埃德鏡在屏上可以觀察到明暗相間的干涉條紋,這和雙縫干涉實驗得到的干涉條紋一致,現(xiàn)用

紅光做實驗,已知單縫S到平面鏡的垂直距離為/7,單縫到光屏的距離為。。觀測到第3個亮條紋到第7個

亮條紋的中心間距為Ay,則紅光的波長表達式為上(用涉及到的物理量的符號表示,不需要考

慮單位換算)。

(2)實驗表明,光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)界面發(fā)生反射時,在入射角接近90。時,反射光與入射光相比,

相位有力的變化,稱作半波損失,即相當(dāng)于產(chǎn)生了半波長的路程差,圖中平面鏡與單縫的水平距離較大,

設(shè)平面鏡向右的延長線與光屏的交點為尸,則尸處是(填“亮條紋”或“暗條紋”);

(3)改用藍光做實驗,會發(fā)現(xiàn)光屏上干涉條紋的間距比用紅光做實驗時較(填“大”或“小”)

5.(2023?浙江?模擬預(yù)測)如圖所示,在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中,將實驗儀器按要求安裝在光具

座上,并選用縫間距d的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知,像屏與雙縫屏間的距離然后,接通電源使光

源正常工作。

(1)如圖為撥桿,請問它是按照下列哪種方式安裝和操作的:

A.撥桿A處丫字叉套在單縫所在處的支柱并為軸,手持撥桿的C端,通過左右撥動來調(diào)節(jié)B小孔套住的

雙縫

B.撥桿B處小孔套在雙縫所在處的支柱并為軸,手持撥桿的C端,通過手的左右撥動來調(diào)節(jié)A丫字叉套住

的單縫

C.撥桿8處小孔套在雙縫所在處的支柱并為軸,手持撥桿的C端,通過手的上下?lián)軇觼碚{(diào)節(jié)A丫字叉套住

的單縫

(2)如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,如圖所示。則在這種情況下來測量干涉

條紋的間距Ax時,最終波長測量值實際值(填“大于”“小于”或“等于")。如果想使中心刻線與亮條紋

對齊,下列操作中可達到目的的是o

A.僅轉(zhuǎn)動透鏡

B.僅轉(zhuǎn)動雙縫

C.僅轉(zhuǎn)動手輪

D.僅轉(zhuǎn)動測量頭

(3)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù),該同學(xué)可o

A.將單縫向雙縫靠近

B.將屏向靠近雙縫的方向移動

C.使用間距更小的雙縫

D.轉(zhuǎn)動手輪

(4)若實驗中在像屏上得到的干涉圖樣如圖所示,毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖中A、B位置時,游標(biāo)卡

尺的讀數(shù)分別為m、無2,則入射的單色光波長的計算表達式為卜o

6.(2023?浙江金華?統(tǒng)考二模)(1)小萌同學(xué)正在用雙縫干涉實驗儀測量光的波長,在光具座上正確安裝

好儀器后,他在測量端觀察的同時,不斷調(diào)節(jié)儀器的A部件(如照片所示),這樣做的目的是(填

選項)

A.使各部件的中心在同一直線上

B.使單縫與雙縫相互平行

C.使觀察到的圖樣呈現(xiàn)在視野中央

(2)若該同學(xué)分別用間距4=0.20mm和4=0.25mm的雙縫來完成實驗,你認(rèn)為在測量頭內(nèi)觀察到單色光

的干涉條紋是和(填選項),其中對應(yīng)雙縫間距4的是(填選項);

ABCDEF

(3)某同學(xué)使用間距為0.20mm的雙縫進行實驗,調(diào)節(jié)雙縫與屏之間的距離至100.00cm,當(dāng)十字叉絲與第

發(fā)個亮條紋中心重合時,測量頭刻度如圖甲所示(已加箭頭標(biāo)注),對應(yīng)的讀數(shù)為________當(dāng)十字叉絲與

第住+3)個亮條紋中心重合時,測量頭刻度如圖乙所示(己加箭頭標(biāo)注),對應(yīng)的讀數(shù)為單色光

7.(2023秋?吉林長春?高三長春外國語學(xué)校??奸_學(xué)考試)在實驗室用雙縫干涉測光的波長,實驗裝置如

圖所示

(1)雙縫、光屏、單縫,依次是圖中的(填圖中的字母)。

PQ

IIIIIIIIII

ABCD

①?②???③?

(2)①圖是實驗得到的紅光雙縫干涉圖樣照片,根據(jù)該圖可判斷雙縫干涉的亮條紋間距(填“相等”

或“不相等”)。

(3)在某次測量中,觀察分劃板中心線與乙圖亮條紋P中心對齊時的情形,如圖②所示。然后轉(zhuǎn)動測量頭

手輪,當(dāng)分劃板中心線與亮條紋Q中心對齊時,目鏡中觀察到的圖應(yīng)為③圖中的0

(4)己知單縫與光屏間距乙,雙縫與光屏的間距右,單縫與雙縫間距為4,雙縫間距4,圖①中分劃板

中心線與亮條紋尸中心對齊時手輪讀數(shù)為耳,與亮條紋Q中心對齊時手輪讀數(shù)為々(%>王),則實驗測得

該光的波長的表達式為。

8.(2023秋?浙江?高三校聯(lián)考開學(xué)考試)在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中,實驗裝置如圖1所示,4

2、C分別為撥桿上的三個位置。

①下列關(guān)于撥桿的功能、安裝及操作的說法中,正確的是。

A.用手撥動撥桿可使單縫與雙縫平行,從而使干涉圖樣更清晰

B.撥桿A端插入單縫上的卡口中,用手左右撥動撥桿的C端使8處左右移動,并帶動8處小孔中套入的

支柱

C.撥桿B處小孔套入雙縫所在處的支柱,用手左右撥動撥桿的C端使A端左右移動,并帶動單縫上的卡口

D.撥桿8處小孔套入雙縫所在處的支柱,用手上下?lián)軇訐軛U的C端使A端上下移動,并帶動單縫上的卡

②已知雙縫間距為0.3mm,以某種單色光照射雙縫時,在離雙縫1.2m遠(yuǎn)的屏上,用測量頭測量條紋間距:

先將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數(shù)為2.10mm,

然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,如圖2所示,此時手輪上的讀數(shù)為一

mm,根據(jù)以上實驗,測得這種光的波長為m(保留2位有效數(shù)字)。

9.(2023?廣東?高三統(tǒng)考開學(xué)考試)某學(xué)習(xí)小組要用雙縫干涉測量某種單色光的波長,其實驗裝置如圖所

Zj\o

(1)為測量該單色光的干涉條紋寬度,各儀器安裝位置如圖所示,圖中A為濾光片,B為(填“單

縫''或"雙縫"),C為(填“單縫”或"雙縫”)。

(2)在用雙縫干涉實驗裝置觀察雙縫干涉條紋時:

①觀察到較模糊的干涉條紋,可以調(diào)節(jié)撥桿使單縫和雙縫(填“垂直”或“平行”),從而使條紋變得

清晰。

②要想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù),需將毛玻璃屏向(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)雙縫的方向移動。

(3)下列圖示中條紋間距表示正確的是(填正確答案標(biāo)號)。

亮紋

暗紋

A.

AxAx

亮紋?亮紋

/暗紋/暗紋

D.

(4)在實驗前已獲知的數(shù)據(jù)有雙縫間的距離d和雙縫與毛玻璃屏之間的距離L通過測量頭觀察到第M條

亮條紋的讀數(shù)為匕,觀察到第M條亮條紋的讀數(shù)為上,請寫出計算該單色光波長的表達式4=o

10.(2023?北京海淀?高三北京育英中學(xué)??奸_學(xué)考試)在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中,請按照題

目要求回答下列問題:

m(1)圖m中甲、乙兩圖都m是光的條紋形狀示意圖,其中干涉圖樣是(填“甲”或“乙”)。

甲乙

(2)將下表中的光學(xué)元件放在圖所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測量光的波長的實驗裝置,并用此裝置

測量紅光的波長。

元件代號ABCDE

元件名稱光屏雙縫白光光源單縫透紅光的濾光片

r1-hr1-11

A1

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,從左至右,表示各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)

為;(填寫元件代號)

(3)已知該裝置中雙縫間距d=0.50mm,雙縫到光屏的距離/=0.50m,在光屏上得到的干涉圖樣如圖(a)

所示,分劃板中心刻線在圖中A位置時游標(biāo)卡尺如圖(b)所示,則其示數(shù)為mm;在8位置時游標(biāo)

卡尺如圖(c)所示。由以上所測數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長為m(保留2位有效

數(shù)字)。

A位置

11.(2021?浙江?高考真題)圖示是“用雙縫干涉測量光的波長”實驗的裝置。實驗中:

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。(單選)

A.旋轉(zhuǎn)測量頭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(單選)

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.增大雙縫與測量頭間的距離

第65講用雙縫干涉實驗測量光的波長

(模擬精練+真題演練)

1.(2024?浙江?模擬預(yù)測)在完成“用雙縫干涉實驗測量光的波長”實驗時,

(2)實驗中,目鏡中心刻度線對齊第〃條條紋中心和第(H+10)條條紋中心時,游標(biāo)卡尺的示數(shù)分別如圖

1和圖2所示,圖1中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為mm。已知雙縫間距d=0.4mm,雙縫到屏的距離工=L0m,

所測單色光的波長為nm,

12345

圖]

012345678go

34567

圖2

10123456789t

【答案】C8.70670

【詳解】(1)[1]實驗需測量的是相鄰條紋間距Ax指的是相鄰亮條紋中心間的距離。故選C。

(2)[2]圖1中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為8+35xO.O2mm=8.7Omm

[2]圖2中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為25+23x0.02mm=25.46mm根據(jù)公式=可知2=^=670nm

dL

2.(2023?廣東梅州?統(tǒng)考二模)如圖甲所示,在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中,將實驗儀器按要求安裝在

光具座上,并選用縫間距d=Q20mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知,像屏與雙縫屏間的距離£=700mm。

然后,接通電源使光源正常工作。

光源凸透鏡濾光片冷縫:縫遮光筒掌

1t111

(1)已知測量頭上主尺的最小刻度是毫米,副尺游標(biāo)尺為20分度,某同學(xué)調(diào)整手輪后,從測量頭的目鏡

看去,使分劃板中心刻度線與某條紋A中心對齊,如圖乙所示,此時測量頭上主尺和副尺的示數(shù)如圖丙所

示,此示數(shù)為mm;接著再轉(zhuǎn)動手輪,使分劃板中心刻度線與某條紋B中心對齊,測得A、B條

紋間的距離x=8.40mm。則經(jīng)濾光片射向雙縫的色光的波長2=(用題目中所給字母寫出表達式),

利用上述測量結(jié)果,經(jīng)計算可得波長力=m(保留兩位有效數(shù)字)。

012

I?1??I?I??I?1????1?1I

???111?I?fI?????????I

01020

唧丙

(2)另一同學(xué)按實驗裝置安裝好儀器后,觀察到光的干涉現(xiàn)象效果很好,若他對實驗裝置進行了調(diào)整后,

在像屏上仍能觀察到清晰的條紋,且條紋數(shù)目有所增加,則該調(diào)整可能是

A.僅增加光源與濾光片間的距離

B.僅增加單縫與雙縫間的距離

C.僅將單縫與雙縫的位置互換

D.僅將紅色濾光片換成綠色濾光片

【答案】0.35—4.8x10-7D

【詳解】(1)[1]圖丙中游標(biāo)卡尺的最小分度值為0.05mm,主尺示數(shù)為0,游標(biāo)尺的第7刻度線與主尺刻

度線對齊,則示數(shù)為0+7x0.05mm=0.35mm

x

⑵[3]A、B條紋間的距離為5倍相鄰亮(暗)條紋間的距離,故=§根據(jù)相鄰亮(暗)條紋間的間距公

式有盤=/解得2=咨代入數(shù)據(jù)可得4=4.8x10-7、

a5L

(2)[4]該同學(xué)對實驗裝置調(diào)節(jié)后,在像屏上仍能觀察到清晰的條紋,且條紋數(shù)目有所增加,可知相鄰條紋

間的寬度減小,由公式—=<彳可知,該調(diào)節(jié)可能是更換波長更短的光做實驗,即將紅色濾光片換成綠色濾

a

光片,其他調(diào)節(jié)都達不到該實驗效果。故選D。

3.(2023春?浙江杭州?高二杭師大附中??计谥校┠澄锢砼d趣小組根據(jù)激光相干性好、亮度高的特點,利

用雙縫干涉實驗原理測量某綠色激光的波長。其實驗裝置如甲圖所示,刻有雙縫的黑色紙板和激光筆一起

同軸地固定在光具座上,激光經(jīng)過雙縫后投射到光屏表面的條紋如圖乙所示,己知雙縫間的寬度6/=0.2mm,

雙縫到投影屏間的距離L=2.0m。

光具座雙縫

||||||||1|||||||||1||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

012345678910單位:cm

(1)使用刻度尺可以讀出A、B兩亮紋間的距離尤=mm,則相鄰亮條紋的條紋間距Ax=

mm?由雙縫干涉條紋間距公式可計算出該綠色激光的波長2=m;(小數(shù)點后均保留一位有效數(shù)

字)

(2)如果用紅色激光重新實驗,相鄰亮紋間距將會(填“增大”、“減小”或“不變”)。

【答案】54.05.45.4x10-7增大

【詳解】(1)[1]刻度尺的分度值為1mm,需要估讀到分度值下一位,所以A、B兩亮紋間的距離

x=79.0mm-25.0mm=54.0mm

540

⑵相鄰亮條紋的條紋間距Ax=—r=—mm=5.4mm

TAxd

⑶根據(jù)=可得2=一代入數(shù)據(jù)可得X=5.4xl(T7m

aL

(2)[4]根據(jù)=可知光的波長越長,條紋間距越大,如果用紅色激光重新實驗,紅光波長比綠光波長

a

長,相鄰亮紋間距將會增大。

4.(2023?湖南?校聯(lián)考模擬預(yù)測)洛埃德I。loyd)在1834年提出了一種更簡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通過平面鏡成的像是。

D

/

(1)通過洛埃德鏡在屏上可以觀察到明暗相間的干涉條紋,這和雙縫干涉實驗得到的干涉條紋一致,現(xiàn)用

紅光做實驗,已知單縫S到平面鏡的垂直距離為力,單縫到光屏的距離為。。觀測到第3個亮條紋到第7個

亮條紋的中心間距為則紅光的波長表達式為上(用涉及到的物理量的符號表示,不需要考

慮單位換算)。

(2)實驗表明,光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)界面發(fā)生反射時,在入射角接近90。時,反射光與入射光相比,

相位有兀的變化,稱作半波損失,即相當(dāng)于產(chǎn)生了半波長的路程差,圖中平面鏡與單縫的水平距離較大,

設(shè)平面鏡向右的延長線與光屏的交點為尸,則尸處是(填“亮條紋”或“暗條紋”);

(3)改用藍光做實驗,會發(fā)現(xiàn)光屏上干涉條紋的間距比用紅光做實驗時較(填“大”或“小”)

【答案】與等暗條紋小

2D

【詳解】(1)[1]根據(jù)圖可知,如果S被視為其中的一個縫,S經(jīng)平面鏡成的像夕相當(dāng)于另一個“縫”,縫

的寬度為2七條紋的間距為孚,根據(jù)機=々2解得力=與等

4d2。

(2)⑵根據(jù)題意可知,因為會有半波損失,因此尸處是暗條紋;

(3)[3]由人=與幾可知,藍光波長小,干涉條紋的間距較小。

a

5.(2023?浙江?模擬預(yù)測)如圖所示,在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中,將實驗儀器按要求安裝在光具

座上,并選用縫間距d的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知,像屏與雙縫屏間的距離然后,接通電源使光

源正常工作。

(1)如圖為撥桿,請問它是按照下列哪種方式安裝和操作的.

A.撥桿A處丫字叉套在單縫所在處的支柱并為軸,手持撥桿的C端,通過左右撥動來調(diào)節(jié)B小孔套住的

雙縫

B.撥桿B處小孔套在雙縫所在處的支柱并為軸,手持撥桿的C端,通過手的左右撥動來調(diào)節(jié)A丫字叉套住

的單縫

C.撥桿B處小孔套在雙縫所在處的支柱并為軸,手持撥桿的C端,通過手的上下?lián)軇觼碚{(diào)節(jié)A丫字叉套住

的單縫

(2)如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,如圖所示。則在這種情況下來測量干涉

條紋的間距AX時,最終波長測量值實際值(填“大于”“小于”或“等于")。如果想使中心刻線與亮條紋

對齊,下列操作中可達到目的的是。

A.僅轉(zhuǎn)動透鏡

B.僅轉(zhuǎn)動雙縫

C.僅轉(zhuǎn)動手輪

D.僅轉(zhuǎn)動測量頭

(3)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù),該同學(xué)可

A.將單縫向雙縫靠近

B.將屏向靠近雙縫的方向移動

C.使用間距更小的雙縫

D.轉(zhuǎn)動手輪

(4)若實驗中在像屏上得到的干涉圖樣如圖所示,毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖中A、B位置時,游標(biāo)卡

尺的讀數(shù)分別為四、則入射的單色光波長的計算表達式為卜。

【答案】B大于DB2=或)尸)

6/

【詳解】(1)[1]亮條紋與分劃板中心刻線不平行時,需使單縫與雙縫相互平行,轉(zhuǎn)動測量頭,將圖中的分

劃板調(diào)到豎直方向并與干涉條紋平行,故AC錯誤,B正確。故選B。

(2)⑵作圖如下

三角形中斜邊最長,故如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,干涉條紋的間距的測

量值偏大,所以最終波長測量值大于實際值。

[3]發(fā)現(xiàn)里面的亮條紋與分劃板豎線未對齊,若要使兩者對齊,該同學(xué)應(yīng)旋轉(zhuǎn)測量頭,故ABC錯誤,D正確。

(3)[4]要想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù),則應(yīng)減小干涉條紋間距,根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式

a

可知可增大雙縫間距離或減小雙縫到屏的距離,故B正確,ACD錯誤。

(4)[5]根據(jù)題意可知單個條紋間距為醺=三五根據(jù)心=42可得八包號電

6a61

6.(2023?浙江金華?統(tǒng)考二模)(1)小萌同學(xué)正在用雙縫干涉實驗儀測量光的波長,在光具座上正確安裝

好儀器后,他在測量端觀察的同時,不斷調(diào)節(jié)儀器的A部件(如照片所示),這樣做的目的是(填

選項)

A.使各部件的中心在同一直線上

B.使單縫與雙縫相互平行

C.使觀察到的圖樣呈現(xiàn)在視野中央

(2)若該同學(xué)分別用間距4=020mm和&=0.25mm的雙縫來完成實驗,你認(rèn)為在測量頭內(nèi)觀察到單色光

的干涉條紋是和(填選項),其中對應(yīng)雙縫間距4的是(填選項);

ABCDEF

(3)某同學(xué)使用間距為0.20mm的雙縫進行實驗,調(diào)節(jié)雙縫與屏之間的距離至100.00cm,當(dāng)十字叉絲與第

發(fā)個亮條紋中心重合時,測量頭刻度如圖甲所示(已加箭頭標(biāo)注),對應(yīng)的讀數(shù)為________當(dāng)十字叉絲與

第伏+3)個亮條紋中心重合時,測量頭刻度如圖乙所示(已加箭頭標(biāo)注),對應(yīng)的讀數(shù)為單色光

的波長為m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

【答案】BEFE2.76mm11.16mm5,6xl07

【詳解】(1)[1]調(diào)節(jié)儀器的A部件使為了保證單縫與雙縫相互平行,故選B。

(2)[2][3][4]因為單色光的干涉條紋與單縫和雙縫都平行,應(yīng)沿豎直方向,分劃板中心刻度應(yīng)對準(zhǔn)干涉條

紋的中心,故選EF。根據(jù)可知d越小,則條紋間距越大,所以對應(yīng)于4的是E。

a

(3)[5][6][7]圖甲對應(yīng)的讀數(shù)為2mm+38x0.02mm=2.76mm圖乙對應(yīng)的讀數(shù)llmm+8x0.02mm=11.16mm

則條紋間距為2.80mm,根據(jù)可計算出%=5.6xl07m

a

7.(2023秋?吉林長春?高三長春外國語學(xué)校??奸_學(xué)考試)在實驗室用雙縫干涉測光的波長,實驗裝置如

圖所示

(1)雙縫、光屏、單縫,依次是圖中的.(填圖中的字母)。

PQ

IIIIIIIIII

ABCD

③?0

①②

(2)①圖是實驗得到的紅光雙縫干涉圖樣照片,根據(jù)該圖可判斷雙縫干涉的亮條紋間距(填“相等”

或“不相等”)。

(3)在某次測量中,觀察分劃板中心線與乙圖亮條紋尸中心對齊時的情形,如圖②所示。然后轉(zhuǎn)動測量頭

手輪,當(dāng)分劃板中心線與亮條紋Q中心對齊時,目鏡中觀察到的圖應(yīng)為③圖中的0

(4)已知單縫與光屏間距乙,雙縫與光屏的間距4,單縫與雙縫間距為4,雙縫間距右,圖①中分劃板

中心線與亮條紋尸中心對齊時手輪讀數(shù)為耳,與亮條紋Q中心對齊時手輪讀數(shù)為9(々>占),則實驗測得

該光的波長的表達式為。

【詳解】(1)口]雙縫干涉測光的波長的實驗中,設(shè)備依次擺放的位置從左到右依次是光源、濾光片、單縫、

雙縫、濾光筒、光屏,雙縫、光屏、單縫,依次是圖中的D、F、C;

(2)⑵①圖可判斷雙縫干涉的亮條紋間距相等;

(3)[3]轉(zhuǎn)動測量頭手輪,當(dāng)分劃板中心線與亮條紋。中心對齊時,目鏡中觀察到的圖應(yīng)為③圖中的A;

(4)[4]由8得%=7=七盧

ai包2

8.(2023秋?浙江?高三校聯(lián)考開學(xué)考試)在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中,實驗裝置如圖1所示,A、

B、C分別為撥桿上的三個位置。

①下列關(guān)于撥桿的功能、安裝及操作的說法中,正確的是。

B.撥桿A端插入單縫上的卡口中,用手左右撥動撥桿的C端使8處左右移動,并帶動8處小孔中套入的

支柱

C.撥桿3處小孔套入雙縫所在處的支柱,用手左右撥動撥桿的C端使A端左右移動,并帶動單縫上的卡口

D.撥桿8處小孔套入雙縫所在處的支柱,用手上下?lián)軇訐軛U的C端使A端上下移動,并帶動單縫上的卡

②已知雙縫間距為0.3mm,以某種單色光照射雙縫時,在離雙縫1.2m遠(yuǎn)的屏上,用測量頭測量條紋間距:

先將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數(shù)為2.10mm,

然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,如圖2所示,此時手輪上的讀數(shù)為一

mm,根據(jù)以上實驗,測得這種光的波長為m(保留2位有效數(shù)字)。

.O

【答案】AC/CA15.306.3x10-7?6.9x10-7

【詳解】(1)口]實驗中撥桿的作用在于,當(dāng)將撥桿8處小孔套入雙縫所在處的支柱,用手左右撥動撥桿的

C端使A端左右移動,并帶動單縫上的卡口位置,使單縫與雙縫平行,從而使干涉圖樣更清晰,AC正確,

BD錯誤。

(2)⑵根據(jù)讀數(shù)規(guī)律,手輪上的讀數(shù)為15mm+0.02xl5mm=15.30mm

⑶根據(jù)題意,相鄰兩亮條紋中心的間距Ax=630x1。3-2.10x103*lO^m根據(jù)—=

6-1d

解得2=6.6xlO-7m

9.(2023,廣東?高三統(tǒng)考開學(xué)考試)某學(xué)習(xí)小組要用雙縫干涉測量某種單色光的波長,其實驗裝置如圖所

zj\O

(1)為測量該單色光的干涉條紋寬度,各儀器安裝位置如圖所示,圖中A為濾光片,B為(填“單

縫”或“雙縫”),C為(填“單縫”或“雙縫”)。

(2)在用雙縫干涉實驗裝置觀察雙縫干涉條紋時:

①觀察到較模糊的干涉條紋,可以調(diào)節(jié)撥桿使單縫和雙縫(填“垂直”或“平行”),從而使條紋變得

清晰。

②要想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù),需將毛玻璃屏向(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)雙縫的方向移動。

(3)下列圖示中條紋間距表示正確的是(填正確答案標(biāo)號)。

亮紋

暗紋

A.m加

(TAxAx

(4)在實驗前已獲知的數(shù)據(jù)有雙縫間的距離d和雙縫與毛玻璃屏之間的距離L通過測量頭觀察到第M條

亮條紋的讀數(shù)為匕,觀察到第M條亮條紋的讀數(shù)為力,請寫出計算該單色光波長的表達式4=o

【答案】單縫雙縫平行靠近C黑

【詳解】(1)口][2]圖中A為濾光片,2為單縫,C為雙縫。

(2)①[3]觀察到較模糊的干涉條紋,可以調(diào)節(jié)撥桿使單縫和雙縫平行,使條紋變得更清晰。

②[4]要想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù),則條紋間距應(yīng)減小,根據(jù)條紋間距心=。彳可知需將毛玻璃屏

a

向靠近雙縫的方向移動。

(3)⑸條紋間距是相鄰兩條亮條紋或相鄰兩條暗條紋,中央之間的距離,所以圖示中條紋間距表示正確的

是C項。

Y-

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