20192020學(xué)年高中物理第十三章4實驗：用雙縫干涉測量光的波長練習(xí)(含分析)新人教版選修3420192020學(xué)年高中物理第十三章4實驗：用雙縫干涉測量光的波長練習(xí)(含分析)新人教版選修3411/11膃PAGE11羃聿膁莈莇肅芆20192020學(xué)年高中物理第十三章4實驗：用雙縫干涉測量光的波長練習(xí)(含分析)新人教版選修34

實驗:用雙縫干涉測量光的波長

基礎(chǔ)牢固

1以下列圖,在用雙縫干涉測光的波長的實驗中,光具座上放置的光學(xué)元件有光源、遮光筒和其

他元件,其中a、b、c、d各裝置的名稱依次是以下選項中的()

A.a單縫、b濾光片、c雙縫、d毛玻璃屏

B.a單縫、b雙縫、c濾光片、d毛玻璃屏

C.a濾光片、b單縫、c雙縫、d毛玻璃屏

D.a濾光片、b雙縫、c單縫、d毛玻璃屏

答案：C

2(2018北京卷)用雙縫干涉實驗裝置獲得白光的干涉條紋,在光源與單縫之間加上紅色濾光片后

()

干涉條紋消失

彩色條紋中的紅色條紋消失

答案：D

3某同學(xué)按實驗裝置安裝好儀器后,觀察光的干涉現(xiàn)象,獲得成功。若他在此基礎(chǔ)上對儀器的安

裝作以下改動,則還能夠使實驗成功的是()

,其他不動

,其他不動

1

C.將單縫向雙縫搬動少許,其他不動

D.將單縫與雙縫的地址互換,其他不動

答案：ABC

4(2017全國Ⅱ卷)在雙縫干涉實驗中,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,可采納的方法是()

改用紅色激光

改用藍色激光

C.減小雙縫間距D.將屏幕向遠離雙縫的地址搬動E.將光源向遠離雙縫的地址搬動答案：ACD5分別以紅光和紫光先后用同一裝置進行雙縫干涉實驗,已知λ紅>λ紫,在屏上獲得相鄰亮紋間的距離分別為x1和x2,則()A.1x2x<B.x1>x2C.若雙縫間距d減小,而其他條件保持不變,則x1增大D.若雙縫間距d減小,而其他條件保持不變,則x1不變剖析：本題觀察條紋間距的表達式。由x=??,紅>λ紫,得x紅>x紫,B項正確。當(dāng)雙縫間??????距d減小,其他條件不變時,條紋間距x應(yīng)增大,故C項正確。

答案：BC

6(1)如圖甲所示,在用雙縫干涉測光的波長實驗中,光具座上放置的光學(xué)元件依次為①光源、

②、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏。

2

甲(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100mm,某同學(xué)在用測量頭測量時,調(diào)整手輪,在測量首領(lǐng)鏡中先看到分劃板中心刻線對準A亮條s=紋的中心,爾后他連續(xù)轉(zhuǎn)動,使分劃板中心刻線對準B亮條紋的中心,前后兩次游標尺的讀數(shù)如圖乙所示。則入射光的波長λ=m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

乙

剖析：(1)由題圖可知:②是濾光片,③是單縫,④是雙縫。

??由x=????可得

????(??2-??1)λ=x·??=7??

5×10-4××10-3×10-3)m7×

=6.6×10-7m。

答案：(1)濾光片單縫雙縫(2)6.6×10-7

7某同學(xué)在做雙縫干涉實驗時,測得雙縫間距-3m,雙縫到光屏間的距離為1m,兩次測d=3.0×10量頭手輪上的示數(shù)分別為0.6×10-3m和6.6×10-3m,兩次分劃板中心刻線間有5條亮條紋,求該單色光的波長。

剖析：依題意可知

x=??×10-3×10-3m15×10-3m??-1=5-1=.3

λ=??·Δ??=×10-3××10-3m=4.5×10-6m。??1

答案：4.5×10-6m能力提升1在雙縫干涉實驗中,一鈉燈發(fā)出的波長為589nm的光,在距雙縫1.00m的屏上形成干涉圖樣。圖樣上相鄰兩明紋中心間距為0350cm,則雙縫的間距為().-7m.06×10-4m.06×10-4m.68×10-3m.68×10剖析：依照雙縫干涉相鄰明條紋中心間距公式x=??????,解得d=??????,代入數(shù)據(jù)可得×589×10-9m≈1.68×10-4故C項正確。d=-2m,×10

答案：C

2某次實驗中測得第一級明條紋和第三級明條紋相距4.0×10-2m,若雙縫間距為0.1mm,雙縫到

屏的距離為l=4.0m,則光波的波長為()

.0×10

.5×10

8

8

m-7.0×10mm-8m.6×10??×10-2-2剖析：條紋間距x=??-1=2m=2.0×10m,

??????由x=????,可得??=??×10-7m。

答案：B

★3以下列圖,雙縫干涉實驗中產(chǎn)生的條紋圖樣,甲圖為用綠光進行實驗的圖樣,a為中央亮條紋;

乙圖為換用另一種單色光進行實驗的圖樣,a'為中央亮條紋。則以下說法正確的選項是()

4

乙圖可能是用紅光實驗產(chǎn)生的條紋

乙圖可能是用紫光實驗產(chǎn)生的條紋

C.乙圖可能是用紫光實驗產(chǎn)生的條紋

D.乙圖可能是用紅光實驗產(chǎn)生的條紋

表示紅光波長較長

表示紫光波長較長

表示紫光波長較短

表示紅光波長較短

剖析：由題圖可知,乙圖中的條紋間距大,由x=??????可知λ乙>λ甲,A項正確。答案：A

4在雙縫干涉實驗中,分別用紅色和綠色的激光照射同一雙縫,在雙縫后的屏幕上,紅光的干涉條紋間距x1與綠光的干涉條紋間距x2對照,x1(選填“”“”或“”)x2。若實驗>=<中紅光的波長為630nm,雙縫與屏幕的距離為1.00m,測得第1條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5mm,則雙縫之間的距離為mm。??剖析：由x=????可知,在雙縫間距以及雙縫到屏的距離相同的情況下,光的波長越長,條紋間距越大,由于紅光波長大于綠光波長,故1x2;相鄰紅光明條紋中心間距x=x>5×-3??????1×630×10-9-410-3m=2.1×10m,由x=????得d=??=×10-3m=3×10m=0.300mm。答案：>0.300

5在用雙縫干涉測量光的波長實驗中,實驗裝置如圖甲所示。

甲

以線狀白熾燈為光源,對實驗裝置進行了調(diào)治并觀察實驗現(xiàn)象后,總結(jié)出以下幾點:A.燈絲和單縫及雙縫必定平行放置

5

干涉條紋與雙縫垂直

C.干涉條紋疏密程度與雙縫間距有關(guān)

D.干涉條紋間距與光的波長有關(guān)

以上幾點中你認為正確的選項是。

當(dāng)測量頭中的分劃板中心刻線對齊某條刻度線時,手輪上的示數(shù)如圖乙所示,該讀數(shù)為

mm。

乙

丙

(3)若是測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,如圖丙所示。則在這種情況下測

量干涉條紋的間距x時,測量值(選填“大于”“小于”或“等于”)實質(zhì)值。

剖析：(1)為使屏上的干涉條紋清楚,燈絲與單縫和雙縫必定平行放置,所獲得的干涉條紋與雙縫平

??行;由x=????可知,條紋的疏密程度與雙縫間距離、光的波長有關(guān),所以A、C、D選項正確。

固定刻度讀數(shù)為0.5mm,可動刻度讀數(shù)為20.2,

所以測量結(jié)果為0.5mm+20.2×0.01mm=0.702mm。

(3)測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,由幾何知識可知測量頭的讀數(shù)大于條

紋間的實質(zhì)距離。

答案：(1)ACD(2)0.702(3)大于

6在用雙縫干涉測光的波長的實驗中,裝置如圖甲所示,雙縫間的距離d=3mm。

6

(1)若測定紅光的波長,應(yīng)采納色的濾光片,實驗時需要測定的物理量有和。(2)若測得雙縫與屏之間距離為0.60m,經(jīng)過測量頭(與螺旋測微器原理相似,手輪轉(zhuǎn)動一周,分劃板前進或退后0.500mm)觀察第1條亮紋的地址如圖乙所示,為mm,觀察第3條亮紋的地址如圖丙所示,為mm,則可求出紅光的波長λ=m。(保留三位有效數(shù)字)答案：(1)紅相鄰干涉條紋間的距離雙縫到屏之間的距離(2)2.2404.9600680×10-5.

7用波長未知的單色光