2024高考物理一輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)二十用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長練習(xí)含解析魯科版_第1頁
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文檔簡介

PAGE5-試驗(yàn)二十用雙縫干涉試驗(yàn)測(cè)量光的波長1.在“用雙縫干涉測(cè)光的波長”的試驗(yàn)中,試驗(yàn)裝置如圖所示。(1)某同學(xué)以線狀白熾燈為光源,對(duì)試驗(yàn)裝置進(jìn)行調(diào)整并視察了試驗(yàn)現(xiàn)象后,總結(jié)出以下幾點(diǎn):A.燈絲與單縫和雙縫必需平行放置B.干涉條紋與雙縫垂直C.干涉條紋的疏密程度與單縫寬度有關(guān)D.干涉條紋的間距與光的波長有關(guān)以上幾點(diǎn)中,你認(rèn)為正確的是________。

(2)當(dāng)測(cè)量頭中的分劃板中心刻線對(duì)齊某條紋的中心時(shí),手輪上的示數(shù)如圖甲所示,該讀數(shù)為________mm。

(3)假如測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,如圖乙所示。則在這種狀況下來測(cè)量干涉條紋的間距Δx時(shí),測(cè)量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)實(shí)際值。

【解析】(1)為了獲得清楚的干涉條紋,A正確;由干涉現(xiàn)象可知干涉條紋與雙縫平行,B錯(cuò)誤;干涉條紋的疏密與單縫寬度無關(guān),與光的波長有關(guān),C錯(cuò)誤,D正確。(2)手輪的讀數(shù)為0.5mm+20.0×0.01mm=0.700mm。(3)條紋與分劃板不平行時(shí),試驗(yàn)值Δx實(shí)=Δxcosθ,θ為條紋與分劃板豎直刻線間的夾角,故Δx實(shí)<Δx。答案:(1)A、D(2)0.700(3)大于2.“用雙縫干涉測(cè)量光的波長”的試驗(yàn)中,試驗(yàn)裝置如圖所示。(1)令單縫寬度為h,雙縫之間的距離為d,雙縫到屏的距離為l,當(dāng)實(shí)行下列四組數(shù)據(jù)中的________時(shí),可能在光屏上視察到清楚可辨的干涉條紋。

A.h=10mmd=0.1mml=100cmB.h=1mmd=0.1mml=100cmC.h=1mmd=10mml=10cmD.h=10mmd=10mml=100cm(2)用某種單色光照耀雙縫得到如圖所示的干涉條紋,則分劃板在圖中A、B位置時(shí),游標(biāo)卡尺讀數(shù)分別為yA=__________mm,yB=________mm,相鄰兩條紋間距Δy=________mm。

【解析】(1)依據(jù)公式Δy=ldλ可得h越小,d越小,l越大,干涉條紋越清楚,故選B(2)A圖中讀數(shù)為yA=11mm+0.1×1mm=11.1mm,B圖中的讀數(shù)為yB=15mm+6×0.1mm=15.6mm,條紋間距為Δy=15.答案:(1)B(2)11.115.60.753.在“用雙縫干涉測(cè)光的波長”的試驗(yàn)中,光具座上放置的光學(xué)元件如圖所示,(1)圖中②③④光學(xué)元件分別是 ()A.濾光片、單縫、雙縫 B.單縫、雙縫、濾光片C.雙縫、濾光片、單縫 D.單縫、濾光片、雙縫(2)以下操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮紋之間距離的是 ()A.將紅色濾光片改為綠色濾光片B.增大雙縫之間的距離C.減?、芎廷拗g的距離D.增大④和⑥之間的距離【解析】(1)選A。在該裝置中,用雙縫干涉測(cè)定光波的波長,由于燈泡發(fā)出的光是復(fù)色光,須要分別出某種單色光,因此,燈泡前面應(yīng)當(dāng)放置濾光片將某種單色光分出,分別出的單色光經(jīng)過單縫變成單色光光源,然后再經(jīng)過雙縫變成振動(dòng)步調(diào)完全一樣的單色相干光,到達(dá)光屏上形成干涉條紋。按正確的放置位置,選項(xiàng)A正確。(2)選D。依據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx=ldλ可知,影響條紋寬度的因素有雙縫到光屏的距離l,雙縫間距離d以及干涉光的波長λ,要增大亮紋間距須要增加雙縫到光屏的距離l答案:(1)A(2)D【加固訓(xùn)練】在視察光的雙縫干涉現(xiàn)象的試驗(yàn)中:(1)將激光束照在圖乙所示的雙縫上,在光屏上視察到的現(xiàn)象是圖甲中的__________。

(2)換用間隙更小的雙縫,保持雙縫到光屏的距離不變,在光屏上視察到的條紋寬度將__________;保持雙縫間隙不變,減小光屏到雙縫的距離,在光屏上視察到的條紋寬度將__________。(以上均選填“變寬”“變窄”或“不變”)

【解析】(1)雙縫干涉圖樣是平行且等寬的明暗相間的條紋,A圖正確。(2)依據(jù)Δx=ldλ知,雙縫間的距離d減小時(shí),條紋間距變寬;當(dāng)雙縫到屏的距離l減小時(shí),答案:(1)A(2)變寬變窄4.在《用雙縫干涉測(cè)光的波長》試驗(yàn)中,將雙縫干涉試驗(yàn)儀按要求安裝在光具座上(如圖甲所示),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。(1)已知測(cè)量頭主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。某同學(xué)調(diào)整手輪后,從測(cè)量頭的目鏡看去,第一次映入眼簾的干涉條紋如圖乙(a)所示,圖乙(a)中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號(hào),此時(shí)圖乙(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x1=1.16mm;接著再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,映入眼簾的干涉條紋如圖丙(a)所示,此時(shí)圖丙(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x2=________mm。

(2)利用上述測(cè)量結(jié)果,經(jīng)計(jì)算可得兩個(gè)相鄰明紋(或暗紋)間的距離Δx=________mm;這種色光的波長λ=________nm。

【解析】(1)此試驗(yàn)的測(cè)量頭采納50分度的游標(biāo)尺讀數(shù)原理,精確度是0.02mm,主尺讀數(shù)是15.0mm,游標(biāo)讀數(shù)是1×0.02mm,因此x2=15.0mm+0.02mm=15.02mm。(2)從各暗紋的編號(hào)可得n=7,由Δx=an-1=xλ=dLΔx=0.2×10-3×2.31×1答案:(1)15.02(2)2.316.6×1025.“用雙縫干涉測(cè)定光波波長的試驗(yàn)”裝置如圖所示,光具座上從左到右依次為白光光源、濾光片、________、雙縫、毛玻璃屏。已知雙縫間距d為2.0×10-4m,測(cè)得雙縫到屏的距離l為0.700m,相鄰兩條亮條紋(暗)條紋間距Δx=2.310×106nm,由計(jì)算公式λ=________,求得所測(cè)紅光波長為

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