高中物理 . 實驗：用雙縫干涉測量光的波長每課一練 新人教版選修

PAGEPAGE313.4實驗：用雙縫干涉測量光的波長同步練習(xí)（人教版選修3-4）1．某同學(xué)在做雙縫干涉實驗時，安裝好實驗裝置，在光屏上卻觀察不到干涉圖樣，這可能是由于()A．光束的中央軸線與遮光筒不一致，相差較大B．濾光片、單縫、雙縫的中心在同一高度C．單縫與雙縫不平行D．光源發(fā)出的光太強2．某同學(xué)在實驗中，用一束陽光照射單縫，在光屏上沒有觀察到干涉條紋，移去雙縫屏，屏上出現(xiàn)一條較窄的光斑，分析實驗失敗的原因，最大的可能性是()A．單縫的寬度太寬 B．雙縫間的距離太小C．雙縫到單縫的距離不相等 D．陽光不能作光源3．(2011年高考北京理綜卷)如圖13－4－6所示的雙縫干涉實驗，用綠光照射單縫S時，在光屏P上觀察到干涉條紋．要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，可以()圖13－4－6A．增大S1與S2的間距B．減小雙縫屏到光屏的距離C．將綠光換為紅光D．將綠光換為紫光4.圖13－4－7雙縫干涉實驗裝置如圖13－4－7所示，調(diào)整實驗裝置使得像屏上可以見到清晰的干涉條紋．關(guān)于干涉條紋的情況，下列敘述正確的是()A．若將像屏向右平移一小段距離，屏上仍有清晰的干涉條紋B．若將像屏向左平移一小段距離，屏上的干涉條紋將不會發(fā)生變化C．若將像屏向上平移一小段距離，屏上仍有清晰的干涉條紋D．若將像屏向上平移一小段距離，屏上的干涉條紋將不會發(fā)生變化5．利用如圖13－4－8所示的裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時，有下面幾種說法：圖13－4－8A．將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄B．將濾光片由藍色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬C．將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬D．換一個兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄E．去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失其中正確的是________________．6．現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖13－4－9所示的光具座上組裝成雙縫干涉實驗裝置，用以測量紅光的波長．圖13－4－9(1)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)元件的字母排列順序應(yīng)為C、________、A.(2)本實驗的實驗步驟有：①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；②按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；③用米尺測量雙縫到屏的距離；④用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋間的距離.在操作步驟②時還應(yīng)注意______________和________________．(3)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)如圖13－4－10甲所示．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，記下此時如圖乙中手輪上的示數(shù)為______mm，求得相鄰亮紋的間距Δx為______mm.圖13－4－10(4)已知雙縫間距d為2.0×10－4m，測得雙縫到屏的距離l為0.700m，由計算公式λ＝__________，求得所測紅光波長為________nm

參考答案1.AC解析：選AC.安裝實驗器材時要注意：光束的中央軸線與遮光筒的軸線要重合，光源與光屏正面相對，濾光片、單縫和雙縫要在同一高度，中心位置在遮光筒的軸線，單縫與雙縫要互相平行才能使實驗成功．當(dāng)然還要使光源發(fā)出的光束不能太暗，據(jù)上述分析可知選項A、C正確．2.解析：選A.在雙縫干涉實驗中，在雙縫間距離和狹縫與屏的距離都不變的條件下，干涉條紋間距跟光波的波長成正比，Δx＝eq\f(l,d)λ，雙縫間距離d越小，相鄰兩亮紋中心間距Δx越大，干涉條紋越清晰，故B錯；由以上分析，雙縫到單縫距離不相等時，屏上仍會出現(xiàn)干涉條紋，故C錯；陽光為白光，其干涉條紋是明暗相間的彩色條紋，故最大可能性是單縫太寬，使從同一位置通過單縫的光的頻率不相等，不能發(fā)生干涉．3.解析：選C.由雙縫干涉條紋間距公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知：增大S1與S2的間距d，Δx將減小，A項錯誤；減小雙縫屏到光屏的距離l，Δx將減小，B項錯誤；紅光波長大于綠光，λ變大，Δx將變大，C項正確；紫光波長小于綠光，λ變小，Δx將變小，D項錯誤．4.解析：選ACD.雙縫干涉發(fā)生后，并不只是在光屏上有干涉圖樣，而是在雙縫右側(cè)的三維空間、只要通過雙縫后的兩列光波相遇的地方疊加都能發(fā)生光的干涉現(xiàn)象，并且在新的位置仍很清晰．A條紋間距變寬，C、D條紋間距不變．故A、C、D正確．5.解析：由條紋間距公式Δx＝eq\f(l,d)λ，d指雙縫間距離，l是雙縫到屏的距離，可知A項中l(wèi)減小，Δx變??；B項中λ變大，Δx變大；D項中d變大，Δx變小，故A、B、D正確．答案：ABD6.解析：(1)雙縫干涉儀各組成部分在光具座上的正確排序為：光源、濾光片、單縫、雙縫、屏，因此應(yīng)填：E、D、B.(2)單縫與雙縫的間距為5～10cm，使單縫與雙縫相互平行．(3)甲圖的讀數(shù)為2.320mm，乙圖的讀數(shù)為13.870mm，Δx＝eq\f(13.870－2.320,6－1)mm＝2.310mm.(4)由Δx＝eq\f(l,d)λ可得：λ＝eq\f(d,l)Δx可求出λ＝eq\f(2.0×10