2024-2025學年新教材高中物理第四章光及其應(yīng)用第五節(jié)用雙縫干涉實驗測定光的波長測評含解析粵教版選擇性必修第一冊

PAGE3-第五節(jié)用雙縫干涉試驗測定光的波長課后篇鞏固提升必備學問基礎(chǔ)練1.(1)如圖所示,在用雙縫干涉試驗測定光的波長時,光具座上放置的光學元件依次為①光源、②濾光片、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏.

(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s=100mm,某同學在用測量頭測量時,調(diào)整手輪,在測量頭目鏡中先看到分劃板中心刻線對準明條紋A的中心,然后他接著轉(zhuǎn)動,使分劃板中心刻線對準明條紋B的中心,前后兩次游標卡尺的讀數(shù)如圖所示.則入射光的波長λ=m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

(3)試驗中發(fā)覺條紋太密,難以測量,可以采納的改進方法有.

A.改用波長較長的光(如紅光)作為入射光B.增大雙縫間距C.增大雙縫到單縫的距離D.增大雙縫到屏的距離答案(1)單縫雙縫(2)6.6×10-7(3)AD解析(1)由題圖可知,③是單縫,④是雙縫.(2)由Δx=ldλλ=Δx·d =d =5×10 =6.6×10-7m.(3)由Δx=ldλ可知,要使Δx增大,可改用波長較長的光(如紅光)作為入射光,可減小雙縫間距,可增大雙縫到屏的距離,故選項A、D正確,選項B、C錯誤關(guān)鍵實力提升練2.(2024江蘇呂叔湘中學高二期末)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等光學元件,要把它們放在如圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置,用以測量紅光的波長.(1)將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光學元件,由左至右,表示各光學元件的字母排列依次應(yīng)為C、E、、、A;

(2)如圖所示,甲、乙、丙、丁代表雙縫產(chǎn)生的四種干涉圖樣,回答下列問題:①假如甲圖樣是紅光通過雙縫產(chǎn)生的,那么換用紫光得到的圖樣用圖樣表示最合適;

②假如將乙圖樣的雙縫距離變小,那么得到的圖樣用圖樣表示最合適;

(3)將測量頭的分劃板中心刻線與某明條紋中心對齊,將該明條紋定為第1條明條紋,此時手輪上的示數(shù)為2.320mm,然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條明條紋中心對齊,此時手輪上的示數(shù)為13.870mm,求得相鄰明條紋的間距Δx為mm(結(jié)果保留三位小數(shù));

(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mm(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

答案(1)DB(2)①丙②丁(3)2.310(4)dlΔx6.6×10-解析(1)雙縫干涉裝置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、光屏;(2)由于紫光的波長比紅光的短,由Δx=ldλ可知圖樣為丙,假如將乙圖樣的雙縫距離變小,由Δx=ld(3)由題意可知Δx=13.870-2.(4)由Δx=ldλ可得λ=dlΔx,可求出λ=2.0×10-40.700×2.310mm3.(2024山東高二期末)用雙縫干涉試驗測定光的波長時,試驗裝置如圖甲所示.甲(1)某同學以線狀白熾燈為光源,對試驗裝置進行調(diào)整并視察了試驗現(xiàn)象后,總結(jié)出以下幾點:A.單縫和雙縫要平行放置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)以上幾點中,正確的是.

(2)當測量頭中的分劃板中心刻度對準某條紋的中心時,手輪上的示數(shù)如圖乙所示,該讀數(shù)為mm.

(3)假如測量頭中的分劃板中心刻度線與干涉條紋不在同一方向上,如圖丙所示,則測量值(選填“大于”“小于”或“等于”)實際值.

答案(1)AD(2)0.702(0.701~0.704均算對)(3)大于解析(1)試驗中,單縫和雙縫要平行放置,故A正確;干涉條紋與雙縫平行,故B錯誤;依據(jù)干涉條紋的間距公式Δx=Ldλ知,干涉條紋疏密程度與雙縫間距、光的波長有關(guān),故C錯誤,D正確(2)螺旋測微器的讀數(shù)為0.5mm+0.01×2