江苏省泰州中学高二物理选修3-4同步练习：13-4_实验：用双缝干涉测量光的波长.doc

1、1做“双缝干涉测光的波长”实验时，一同学在光屏上隐约看到亮光，根本无法看见明暗相间的条纹，其原因可能是( )A光源的高度不合适B没有放入滤光片C单缝和双缝不平行D单缝和双缝的前后位置放反了高考资源网答案：ACD2(2012大连高二检测)做双缝干涉实验时，要增大屏上相邻亮条纹之间的距离，可以采取的措施是( )A减小双缝到屏的距离 B增大光的频率C增大双缝之间的距离 D增大光的波长答案：D解析：由双缝干涉中条纹宽度的表达式 x 可知，增大条纹宽ld度 x，可以增大双缝到屏的距离 l、减小双缝 之间的距离 d，或者增大光的波长 ，故 A、C 错，D 对；增大光的频率，则减小了光的波长，条纹宽度减小，

2、故 B 错。3某同学在做“双缝干涉测定光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐第 2 条亮纹的中心时(如图甲中的 A)，游标卡尺的示数如图乙所示，第二次分划板中心刻度线对齐第 6 条亮纹的中心时(如图丙中的 B)，游标卡尺的示数如图丁所示。已知双缝间距d0.5mm，缝到屏的距离 L1m 。则：(1)图乙中游标卡尺的示数为_cm 。(2)图丁中游标卡尺的示数为_cm 。(3)所测光波的波长为_m( 保留两位有效数字)。答案：(1)1.250 (2)1.770 (3)6.510 7解析：(1) 图 乙中游标卡尺是 20 个等分刻度，精确度为 0.05mm，读数为 12mm0.05mm1012.

3、50mm1.250cm。(2)图丁中游标卡尺也是 20 个等分刻度，读数为17mm0.05mm14 17.70mm1.770cm。(3)由 x 可得Ld x m6.510 7dL 1.770 1.25010 26 2 0.510 31m。4双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝 S 后，投射到具有双缝的挡板上，双缝 S1 和 S2 与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上 O 点距双缝 S1 和 S2 的距离相等，P 点是距 O 点最近的第一条亮条纹。如果将入射的绿光换成红光或蓝光，讨论屏上 O 点及其上方的干涉条纹的情况是：O 点是红光的亮条纹；红光的第一条亮条纹在

4、 P 点的上方；O 点不是蓝光的亮条纹；蓝光的第一条亮条纹在 P 点的上方。其中正确的是( )A只有正确 B只有正确C只有正确 D只有正确答案：A解析：O 点到两缝的距离相等，故不论换用 红光还是蓝光，O 点均为亮条纹，所以 正确，错误；由 x 可知， 红光的波长比绿光ld的大，条纹间 距也比绿光大，因此， 红光的第一条亮条纹在 P 点的上方；正确；同理， 蓝光的波 长比绿光的小， 蓝光的第一条亮条纹在 P 点的下方， 错误 ；综上所述，只有 A 正确。5如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中 a、b、c、d 各装置的名称依次是下列选

5、项中的( )Aa 单缝、b 滤光片、c 双缝、d 光屏B a 单缝、b 双缝、c 滤光片、d 光屏Ca 滤光片、b 单缝、c 双缝、d 光屏Da 滤光片、b 双缝、c 单缝、d 光屏对于某种单色光，为增加相邻亮纹(或暗纹) 之间的距离，可采用的方法是(任写一种方法)_。答案：C 增加双缝到屏的距离或减小双缝间距解析：a、b、 c、d 各装置的名称分 别为滤光片、单缝、双缝、光屏，故 C 正确；由 x 可知，要增加相邻亮纹 (或暗纹)的距离，可以增Ld加双缝到屏的距离，也可以减小双缝间距。6如图所示，A、B、C、D 代表双缝产生的四种干涉图样，回答下面问题：(1)如果 A 图样是红光通过双缝产生

6、的，那么换用紫光得到的图样用_图样表示最合适。(2)如果将 B 图样的双缝距离变小，那么得到的图样用_图样表示最合适。(3)如果将 A 图样的双缝到屏的距离变小，那么得到的图样用_图样表示最合适。高考资源网 KS5U.COM(4)如果将 A 图样的装置从空气移入水中，那么得到的干涉图样用_图样表示最合适。答案：(1)C (2)D (3)C (4)C解析：利用 x 公式，光源由红光换成紫光时， 变小， 相应ldx 也变小， (1)中应选 C；双缝距离 d 减小时，x 变大，(2)中应选 D；双缝到屏的距离 l 变小，得到的图样的 x 变小， (3)中应选 C；将装置从空气移入水中时，波长 减小，

7、 x 也减小，(4) 中应选 C。7某位同学在做用双缝干涉测光的波长的实验中，透过测量头上的目镜观察干涉图样，若只在左侧视野中有明暗相间的条纹，而右侧较暗( 没有条纹) ，这是怎么回事？应如何调节？解析：既然在光屏上出现了明暗相间的条纹，说明双缝和单缝是平行的，符合干涉条件，而视野中右侧没有干涉条纹，可能是目镜过于偏向右侧，偏离了遮光筒轴线所致。所以可转动测量头上的手轮，使分划板连同目镜向左侧移动适当距离即可。能力提升1图是利用双缝干涉测某单色光波长的实验装置。测得双缝屏到毛玻璃屏的距离为 0.2m、双缝的距离为 0.4mm。图是通过该仪器的观测装置看到毛玻璃屏上的干涉图样，其中 1、2、3、

8、4、5是明条纹的编号。图、图是利用该仪器测光的波长时观察到的情景，图是测第 1 号明条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为_mm，图 是测第 4 号明条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为_mm。根据上面测出的数据可知，被测光的波长为_nm。答案：0.5060.509 1.5071.509 665669解析： 螺旋测微器的读数为：05mm0.01mm0.80.508mm读数 为：1.5mm0.01mm 0.91.509mm两相 邻明条纹之间的间距为：x mm0.334mm1.509 0.5083由 x 有Ld m0.66710 6 m667nmxdL 0.33410 30.410 30.2

9、2现有毛玻璃屏 A，双缝 B、白光光源 C、单缝 D 和透红光的滤光片 E 等光学元件，要把它们放在下图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。(1)将白光光源 C 放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为 C、_、A 。(2)本实验的实验步骤有：取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；用米尺测量双缝到屏的距离；用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离。在操作步骤时还应注意_和_。(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对

10、齐，将该亮纹定为第 1 条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第 6 条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数_mm，求得相邻亮纹的间距 x 为_mm 。(4)已知双缝间距 d 为 2.0104 m，测得双缝到屏的距离 l 为0.700m，由计算公式 _，求得所测红光波长为_mm。答案：(1) E、D、B(2)单缝与双缝的间距为 5cm10cm ，使单缝与双缝相互平行。(3)13.870 2.310(4) x 6.610 4dl解析：(1) 双 缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为：光源、滤光片、单缝 、双 缝、屏，因此应填：E、D、B。(2)单缝

11、与双 缝的间距为 5cm10cm ，使单缝与双缝相互平行。(3)甲图 的读 数为 2.320mm乙图的读数为 13.870mmx mm2.310mm13.870 2.3206 1(4)由 x 可得： xld dl可求出 2.310mm6.610 4 mm2.010 40.7003用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间距离d0.1mm，双缝到屏的距离 l6.0m，测得屏上干涉条纹中相邻亮纹的间距是 3.8cm，氦氖激光器发出的红光的波长 是多少？假如把整个装置放入折射率是 的水中，这时屏上的条纹间距是多少？43答案：6.310 7 m 2.810 2 m解析：由条纹间距 x，双 缝间距离 d，双缝到屏的距离 l 及波长 的关系，可测波长。同理，知道水的折射率，可知该光在水中的波长，然后由 d、x、l、 的关系，可求条纹间距。由 x ，可以得出，红光的波长 ld x m6.310 7 mdl 0.110 33.810 26.0激光器发出的红光的波长是 6.3107 m。如果整个装置放入水中，激光器发出的红光在水中的波长设为，由光的特点可知：光在传播过程中，介质发 生变化，波长和波速发生改变，但 频率不变。由此可知 ，而 nc v cv则 m4.710 7 mn 6.310 734这时屏上条纹的间距是x m2.8 102 mld 6.04.710 70.110 3