2024高考物理一輪復(fù)習(xí):用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)(練習(xí))(學(xué)生版+解析)_第1頁(yè)
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第65講用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)

(模擬精練+真題演練)

?最新模擬精練

1.(2024?浙江?模擬預(yù)測(cè))在完成“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)時(shí),

(2)實(shí)驗(yàn)中,目鏡中心刻度線(xiàn)對(duì)齊第〃條條紋中心和第(?+10)條條紋中心時(shí),游標(biāo)卡尺的示數(shù)分別如圖

1和圖2所示,圖1中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為mm。已知雙縫間距d=0.4mm,雙縫到屏的距離L=1.0m,

所測(cè)單色光的波長(zhǎng)為nm,

12345

012345678go

34567

10123456789t

2.(2023?廣東梅州?統(tǒng)考二模)如圖甲所示,在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,將實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在

光具座上,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。

光源凸透鏡濾光片冷縫:縫遮光筒像不

(1)已知測(cè)量頭上主尺的最小刻度是毫米,副尺游標(biāo)尺為20分度,某同學(xué)調(diào)整手輪后,從測(cè)量頭的目鏡

看去,使分劃板中心刻度線(xiàn)與某條紋A中心對(duì)齊,如圖乙所示,此時(shí)測(cè)量頭上主尺和副尺的示數(shù)如圖丙所

示,此示數(shù)為mm;接著再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板中心刻度線(xiàn)與某條紋B中心對(duì)齊,測(cè)得A、B條

紋間的距離x=8.40mm。則經(jīng)濾光片射向雙縫的色光的波長(zhǎng)2=(用題目中所給字母寫(xiě)出表達(dá)式),

利用上述測(cè)量結(jié)果,經(jīng)計(jì)算可得波長(zhǎng)2=m(保留兩位有效數(shù)字)。

0

010

(2)另一同學(xué)按實(shí)驗(yàn)裝置安裝好儀器后,觀察到光的干涉現(xiàn)象效果很好,若他對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了調(diào)整后,

在像屏上仍能觀察到清晰的條紋,且條紋數(shù)目有所增加,則該調(diào)整可能是

A.僅增加光源與濾光片間的距離

B.僅增加單縫與雙縫間的距離

C.僅將單縫與雙縫的位置互換

D.僅將紅色濾光片換成綠色濾光片

3.(2023春?浙江杭州?高二杭師大附中??计谥校┠澄锢砼d趣小組根據(jù)激光相干性好、亮度高的特點(diǎn),利

用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)原理測(cè)量某綠色激光的波長(zhǎng)。其實(shí)驗(yàn)裝置如甲圖所示,刻有雙縫的黑色紙板和激光筆一起

同軸地固定在光具座上,激光經(jīng)過(guò)雙縫后投射到光屏表面的條紋如圖乙所示,己知雙縫間的寬度d=0.2mm,

雙縫到投影屏間的距離L=2.0m。

(1)使用刻度尺可以讀出A、B兩亮紋間的距離了=mm,則相鄰亮條紋的條紋間距Ax=

mm?由雙縫干涉條紋間距公式可計(jì)算出該綠色激光的波長(zhǎng)彳=m;(小數(shù)點(diǎn)后均保留一位有效數(shù)

字)

(2)如果用紅色激光重新實(shí)驗(yàn),相鄰亮紋間距將會(huì)(填“增大”、“減小”或“不變”)。

4.(2023?湖南?校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))洛埃德(H。I。loyd)在1834年提出了一種更簡(jiǎn)單的觀察干涉的裝置,

如圖所示,從單縫S發(fā)出的光,一部分入射到平面鏡后反射到屏上,另一部分直接投射到屏上,在屏上兩

光束交疊區(qū)域里將出現(xiàn)干涉條紋,單縫S通過(guò)平面鏡成的像是。

M平面鏡N

單縫S的像S>一

D

(1)通過(guò)洛埃德鏡在屏上可以觀察到明暗相間的干涉條紋,這和雙縫干涉實(shí)驗(yàn)得到的干涉條紋一致,現(xiàn)用

紅光做實(shí)驗(yàn),已知單縫S到平面鏡的垂直距離為/7,單縫到光屏的距離為。。觀測(cè)到第3個(gè)亮條紋到第7個(gè)

亮條紋的中心間距為Ay,則紅光的波長(zhǎng)表達(dá)式為上(用涉及到的物理量的符號(hào)表示,不需要考

慮單位換算)。

(2)實(shí)驗(yàn)表明,光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)界面發(fā)生反射時(shí),在入射角接近90。時(shí),反射光與入射光相比,

相位有力的變化,稱(chēng)作半波損失,即相當(dāng)于產(chǎn)生了半波長(zhǎng)的路程差,圖中平面鏡與單縫的水平距離較大,

設(shè)平面鏡向右的延長(zhǎng)線(xiàn)與光屏的交點(diǎn)為尸,則尸處是(填“亮條紋”或“暗條紋”);

(3)改用藍(lán)光做實(shí)驗(yàn),會(huì)發(fā)現(xiàn)光屏上干涉條紋的間距比用紅光做實(shí)驗(yàn)時(shí)較(填“大”或“小”)

5.(2023?浙江?模擬預(yù)測(cè))如圖所示,在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中,將實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具

座上,并選用縫間距d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然后,接通電源使光

源正常工作。

(1)如圖為撥桿,請(qǐng)問(wèn)它是按照下列哪種方式安裝和操作的:

A.撥桿A處丫字叉套在單縫所在處的支柱并為軸,手持撥桿的C端,通過(guò)左右撥動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)B小孔套住的

雙縫

B.撥桿B處小孔套在雙縫所在處的支柱并為軸,手持撥桿的C端,通過(guò)手的左右撥動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)A丫字叉套住

的單縫

C.撥桿8處小孔套在雙縫所在處的支柱并為軸,手持撥桿的C端,通過(guò)手的上下?lián)軇?dòng)來(lái)調(diào)節(jié)A丫字叉套住

的單縫

(2)如果測(cè)量頭中的分劃板中心刻線(xiàn)與干涉條紋不在同一方向上,如圖所示。則在這種情況下來(lái)測(cè)量干涉

條紋的間距Ax時(shí),最終波長(zhǎng)測(cè)量值實(shí)際值(填“大于”“小于”或“等于")。如果想使中心刻線(xiàn)與亮條紋

對(duì)齊,下列操作中可達(dá)到目的的是o

A.僅轉(zhuǎn)動(dòng)透鏡

B.僅轉(zhuǎn)動(dòng)雙縫

C.僅轉(zhuǎn)動(dòng)手輪

D.僅轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭

(3)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù),該同學(xué)可o

A.將單縫向雙縫靠近

B.將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)

C.使用間距更小的雙縫

D.轉(zhuǎn)動(dòng)手輪

(4)若實(shí)驗(yàn)中在像屏上得到的干涉圖樣如圖所示,毛玻璃屏上的分劃板刻線(xiàn)在圖中A、B位置時(shí),游標(biāo)卡

尺的讀數(shù)分別為m、無(wú)2,則入射的單色光波長(zhǎng)的計(jì)算表達(dá)式為卜o

6.(2023?浙江金華?統(tǒng)考二模)(1)小萌同學(xué)正在用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀測(cè)量光的波長(zhǎng),在光具座上正確安裝

好儀器后,他在測(cè)量端觀察的同時(shí),不斷調(diào)節(jié)儀器的A部件(如照片所示),這樣做的目的是(填

選項(xiàng))

A.使各部件的中心在同一直線(xiàn)上

B.使單縫與雙縫相互平行

C.使觀察到的圖樣呈現(xiàn)在視野中央

(2)若該同學(xué)分別用間距4=0.20mm和4=0.25mm的雙縫來(lái)完成實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為在測(cè)量頭內(nèi)觀察到單色光

的干涉條紋是和(填選項(xiàng)),其中對(duì)應(yīng)雙縫間距4的是(填選項(xiàng));

ABCDEF

(3)某同學(xué)使用間距為0.20mm的雙縫進(jìn)行實(shí)驗(yàn),調(diào)節(jié)雙縫與屏之間的距離至100.00cm,當(dāng)十字叉絲與第

發(fā)個(gè)亮條紋中心重合時(shí),測(cè)量頭刻度如圖甲所示(已加箭頭標(biāo)注),對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為_(kāi)_______當(dāng)十字叉絲與

第住+3)個(gè)亮條紋中心重合時(shí),測(cè)量頭刻度如圖乙所示(己加箭頭標(biāo)注),對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為單色光

7.(2023秋?吉林長(zhǎng)春?高三長(zhǎng)春外國(guó)語(yǔ)學(xué)校??奸_(kāi)學(xué)考試)在實(shí)驗(yàn)室用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)裝置如

圖所示

(1)雙縫、光屏、單縫,依次是圖中的(填圖中的字母)。

PQ

IIIIIIIIII

ABCD

①?②???③?

(2)①圖是實(shí)驗(yàn)得到的紅光雙縫干涉圖樣照片,根據(jù)該圖可判斷雙縫干涉的亮條紋間距(填“相等”

或“不相等”)。

(3)在某次測(cè)量中,觀察分劃板中心線(xiàn)與乙圖亮條紋P中心對(duì)齊時(shí)的情形,如圖②所示。然后轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭

手輪,當(dāng)分劃板中心線(xiàn)與亮條紋Q中心對(duì)齊時(shí),目鏡中觀察到的圖應(yīng)為③圖中的0

(4)己知單縫與光屏間距乙,雙縫與光屏的間距右,單縫與雙縫間距為4,雙縫間距4,圖①中分劃板

中心線(xiàn)與亮條紋尸中心對(duì)齊時(shí)手輪讀數(shù)為耳,與亮條紋Q中心對(duì)齊時(shí)手輪讀數(shù)為々(%>王),則實(shí)驗(yàn)測(cè)得

該光的波長(zhǎng)的表達(dá)式為。

8.(2023秋?浙江?高三校聯(lián)考開(kāi)學(xué)考試)在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,4

2、C分別為撥桿上的三個(gè)位置。

①下列關(guān)于撥桿的功能、安裝及操作的說(shuō)法中,正確的是。

A.用手撥動(dòng)撥桿可使單縫與雙縫平行,從而使干涉圖樣更清晰

B.撥桿A端插入單縫上的卡口中,用手左右撥動(dòng)撥桿的C端使8處左右移動(dòng),并帶動(dòng)8處小孔中套入的

支柱

C.撥桿B處小孔套入雙縫所在處的支柱,用手左右撥動(dòng)撥桿的C端使A端左右移動(dòng),并帶動(dòng)單縫上的卡口

D.撥桿8處小孔套入雙縫所在處的支柱,用手上下?lián)軇?dòng)撥桿的C端使A端上下移動(dòng),并帶動(dòng)單縫上的卡

②已知雙縫間距為0.3mm,以某種單色光照射雙縫時(shí),在離雙縫1.2m遠(yuǎn)的屏上,用測(cè)量頭測(cè)量條紋間距:

先將測(cè)量頭的分劃板中心刻線(xiàn)與某亮紋中心對(duì)齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時(shí)手輪上的示數(shù)為2.10mm,

然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭,使分劃板中心刻線(xiàn)與第6條亮紋中心對(duì)齊,如圖2所示,此時(shí)手輪上的讀數(shù)為一

mm,根據(jù)以上實(shí)驗(yàn),測(cè)得這種光的波長(zhǎng)為m(保留2位有效數(shù)字)。

9.(2023?廣東?高三統(tǒng)考開(kāi)學(xué)考試)某學(xué)習(xí)小組要用雙縫干涉測(cè)量某種單色光的波長(zhǎng),其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所

Zj\o

(1)為測(cè)量該單色光的干涉條紋寬度,各儀器安裝位置如圖所示,圖中A為濾光片,B為(填“單

縫''或"雙縫"),C為(填“單縫”或"雙縫”)。

(2)在用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置觀察雙縫干涉條紋時(shí):

①觀察到較模糊的干涉條紋,可以調(diào)節(jié)撥桿使單縫和雙縫(填“垂直”或“平行”),從而使條紋變得

清晰。

②要想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù),需將毛玻璃屏向(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)雙縫的方向移動(dòng)。

(3)下列圖示中條紋間距表示正確的是(填正確答案標(biāo)號(hào))。

亮紋

暗紋

A.

AxAx

亮紋?亮紋

/暗紋/暗紋

D.

(4)在實(shí)驗(yàn)前已獲知的數(shù)據(jù)有雙縫間的距離d和雙縫與毛玻璃屏之間的距離L通過(guò)測(cè)量頭觀察到第M條

亮條紋的讀數(shù)為匕,觀察到第M條亮條紋的讀數(shù)為上,請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算該單色光波長(zhǎng)的表達(dá)式4=o

10.(2023?北京海淀?高三北京育英中學(xué)??奸_(kāi)學(xué)考試)在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中,請(qǐng)按照題

目要求回答下列問(wèn)題:

m(1)圖m中甲、乙兩圖都m是光的條紋形狀示意圖,其中干涉圖樣是(填“甲”或“乙”)。

甲乙

(2)將下表中的光學(xué)元件放在圖所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置,并用此裝置

測(cè)量紅光的波長(zhǎng)。

元件代號(hào)ABCDE

元件名稱(chēng)光屏雙縫白光光源單縫透紅光的濾光片

r1-hr1-11

A1

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,從左至右,表示各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)

為;(填寫(xiě)元件代號(hào))

(3)已知該裝置中雙縫間距d=0.50mm,雙縫到光屏的距離/=0.50m,在光屏上得到的干涉圖樣如圖(a)

所示,分劃板中心刻線(xiàn)在圖中A位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖(b)所示,則其示數(shù)為mm;在8位置時(shí)游標(biāo)

卡尺如圖(c)所示。由以上所測(cè)數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長(zhǎng)為m(保留2位有效

數(shù)字)。

A位置

11.(2021?浙江?高考真題)圖示是“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)的裝置。實(shí)驗(yàn)中:

①觀察到較模糊的干涉條紋,要使條紋變得清晰,值得嘗試的是。(單選)

A.旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭B.增大單縫與雙縫間的距離C.調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行

②要增大觀察到的條紋間距,正確的做法是(單選)

A.減小單縫與光源間的距離B.減小單縫與雙縫間的距離

C.增大透鏡與單縫間的距離D.增大雙縫與測(cè)量頭間的距離

第65講用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)

(模擬精練+真題演練)

1.(2024?浙江?模擬預(yù)測(cè))在完成“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)時(shí),

(2)實(shí)驗(yàn)中,目鏡中心刻度線(xiàn)對(duì)齊第〃條條紋中心和第(H+10)條條紋中心時(shí),游標(biāo)卡尺的示數(shù)分別如圖

1和圖2所示,圖1中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為mm。已知雙縫間距d=0.4mm,雙縫到屏的距離工=L0m,

所測(cè)單色光的波長(zhǎng)為nm,

12345

圖]

012345678go

34567

圖2

10123456789t

【答案】C8.70670

【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)需測(cè)量的是相鄰條紋間距Ax指的是相鄰亮條紋中心間的距離。故選C。

(2)[2]圖1中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為8+35xO.O2mm=8.7Omm

[2]圖2中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為25+23x0.02mm=25.46mm根據(jù)公式=可知2=^=670nm

dL

2.(2023?廣東梅州?統(tǒng)考二模)如圖甲所示,在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,將實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在

光具座上,并選用縫間距d=Q20mm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£=700mm。

然后,接通電源使光源正常工作。

光源凸透鏡濾光片冷縫:縫遮光筒掌

1t111

(1)已知測(cè)量頭上主尺的最小刻度是毫米,副尺游標(biāo)尺為20分度,某同學(xué)調(diào)整手輪后,從測(cè)量頭的目鏡

看去,使分劃板中心刻度線(xiàn)與某條紋A中心對(duì)齊,如圖乙所示,此時(shí)測(cè)量頭上主尺和副尺的示數(shù)如圖丙所

示,此示數(shù)為mm;接著再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板中心刻度線(xiàn)與某條紋B中心對(duì)齊,測(cè)得A、B條

紋間的距離x=8.40mm。則經(jīng)濾光片射向雙縫的色光的波長(zhǎng)2=(用題目中所給字母寫(xiě)出表達(dá)式),

利用上述測(cè)量結(jié)果,經(jīng)計(jì)算可得波長(zhǎng)力=m(保留兩位有效數(shù)字)。

012

I?1??I?I??I?1????1?1I

???111?I?fI?????????I

01020

唧丙

(2)另一同學(xué)按實(shí)驗(yàn)裝置安裝好儀器后,觀察到光的干涉現(xiàn)象效果很好,若他對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了調(diào)整后,

在像屏上仍能觀察到清晰的條紋,且條紋數(shù)目有所增加,則該調(diào)整可能是

A.僅增加光源與濾光片間的距離

B.僅增加單縫與雙縫間的距離

C.僅將單縫與雙縫的位置互換

D.僅將紅色濾光片換成綠色濾光片

【答案】0.35—4.8x10-7D

【詳解】(1)[1]圖丙中游標(biāo)卡尺的最小分度值為0.05mm,主尺示數(shù)為0,游標(biāo)尺的第7刻度線(xiàn)與主尺刻

度線(xiàn)對(duì)齊,則示數(shù)為0+7x0.05mm=0.35mm

x

⑵[3]A、B條紋間的距離為5倍相鄰亮(暗)條紋間的距離,故=§根據(jù)相鄰亮(暗)條紋間的間距公

式有盤(pán)=/解得2=咨代入數(shù)據(jù)可得4=4.8x10-7、

a5L

(2)[4]該同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置調(diào)節(jié)后,在像屏上仍能觀察到清晰的條紋,且條紋數(shù)目有所增加,可知相鄰條紋

間的寬度減小,由公式—=<彳可知,該調(diào)節(jié)可能是更換波長(zhǎng)更短的光做實(shí)驗(yàn),即將紅色濾光片換成綠色濾

a

光片,其他調(diào)節(jié)都達(dá)不到該實(shí)驗(yàn)效果。故選D。

3.(2023春?浙江杭州?高二杭師大附中校考期中)某物理興趣小組根據(jù)激光相干性好、亮度高的特點(diǎn),利

用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)原理測(cè)量某綠色激光的波長(zhǎng)。其實(shí)驗(yàn)裝置如甲圖所示,刻有雙縫的黑色紙板和激光筆一起

同軸地固定在光具座上,激光經(jīng)過(guò)雙縫后投射到光屏表面的條紋如圖乙所示,己知雙縫間的寬度6/=0.2mm,

雙縫到投影屏間的距離L=2.0m。

光具座雙縫

||||||||1|||||||||1||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

012345678910單位:cm

(1)使用刻度尺可以讀出A、B兩亮紋間的距離尤=mm,則相鄰亮條紋的條紋間距Ax=

mm?由雙縫干涉條紋間距公式可計(jì)算出該綠色激光的波長(zhǎng)2=m;(小數(shù)點(diǎn)后均保留一位有效數(shù)

字)

(2)如果用紅色激光重新實(shí)驗(yàn),相鄰亮紋間距將會(huì)(填“增大”、“減小”或“不變”)。

【答案】54.05.45.4x10-7增大

【詳解】(1)[1]刻度尺的分度值為1mm,需要估讀到分度值下一位,所以A、B兩亮紋間的距離

x=79.0mm-25.0mm=54.0mm

540

⑵相鄰亮條紋的條紋間距Ax=—r=—mm=5.4mm

TAxd

⑶根據(jù)=可得2=一代入數(shù)據(jù)可得X=5.4xl(T7m

aL

(2)[4]根據(jù)=可知光的波長(zhǎng)越長(zhǎng),條紋間距越大,如果用紅色激光重新實(shí)驗(yàn),紅光波長(zhǎng)比綠光波長(zhǎng)

a

長(zhǎng),相鄰亮紋間距將會(huì)增大。

4.(2023?湖南?校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))洛埃德I。loyd)在1834年提出了一種更簡(jiǎn)單的觀察干涉的裝置,

如圖所示,從單縫S發(fā)出的光,一部分入射到平面鏡后反射到屏上,另一部分直接投射到屏上,在屏上兩

光束交疊區(qū)域里將出現(xiàn)干涉條紋,單縫S通過(guò)平面鏡成的像是。

D

/

(1)通過(guò)洛埃德鏡在屏上可以觀察到明暗相間的干涉條紋,這和雙縫干涉實(shí)驗(yàn)得到的干涉條紋一致,現(xiàn)用

紅光做實(shí)驗(yàn),已知單縫S到平面鏡的垂直距離為力,單縫到光屏的距離為。。觀測(cè)到第3個(gè)亮條紋到第7個(gè)

亮條紋的中心間距為則紅光的波長(zhǎng)表達(dá)式為上(用涉及到的物理量的符號(hào)表示,不需要考

慮單位換算)。

(2)實(shí)驗(yàn)表明,光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)界面發(fā)生反射時(shí),在入射角接近90。時(shí),反射光與入射光相比,

相位有兀的變化,稱(chēng)作半波損失,即相當(dāng)于產(chǎn)生了半波長(zhǎng)的路程差,圖中平面鏡與單縫的水平距離較大,

設(shè)平面鏡向右的延長(zhǎng)線(xiàn)與光屏的交點(diǎn)為尸,則尸處是(填“亮條紋”或“暗條紋”);

(3)改用藍(lán)光做實(shí)驗(yàn),會(huì)發(fā)現(xiàn)光屏上干涉條紋的間距比用紅光做實(shí)驗(yàn)時(shí)較(填“大”或“小”)

【答案】與等暗條紋小

2D

【詳解】(1)[1]根據(jù)圖可知,如果S被視為其中的一個(gè)縫,S經(jīng)平面鏡成的像夕相當(dāng)于另一個(gè)“縫”,縫

的寬度為2七條紋的間距為孚,根據(jù)機(jī)=々2解得力=與等

4d2。

(2)⑵根據(jù)題意可知,因?yàn)闀?huì)有半波損失,因此尸處是暗條紋;

(3)[3]由人=與幾可知,藍(lán)光波長(zhǎng)小,干涉條紋的間距較小。

a

5.(2023?浙江?模擬預(yù)測(cè))如圖所示,在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中,將實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具

座上,并選用縫間距d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然后,接通電源使光

源正常工作。

(1)如圖為撥桿,請(qǐng)問(wèn)它是按照下列哪種方式安裝和操作的.

A.撥桿A處丫字叉套在單縫所在處的支柱并為軸,手持撥桿的C端,通過(guò)左右撥動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)B小孔套住的

雙縫

B.撥桿B處小孔套在雙縫所在處的支柱并為軸,手持撥桿的C端,通過(guò)手的左右撥動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)A丫字叉套住

的單縫

C.撥桿B處小孔套在雙縫所在處的支柱并為軸,手持撥桿的C端,通過(guò)手的上下?lián)軇?dòng)來(lái)調(diào)節(jié)A丫字叉套住

的單縫

(2)如果測(cè)量頭中的分劃板中心刻線(xiàn)與干涉條紋不在同一方向上,如圖所示。則在這種情況下來(lái)測(cè)量干涉

條紋的間距AX時(shí),最終波長(zhǎng)測(cè)量值實(shí)際值(填“大于”“小于”或“等于")。如果想使中心刻線(xiàn)與亮條紋

對(duì)齊,下列操作中可達(dá)到目的的是。

A.僅轉(zhuǎn)動(dòng)透鏡

B.僅轉(zhuǎn)動(dòng)雙縫

C.僅轉(zhuǎn)動(dòng)手輪

D.僅轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭

(3)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù),該同學(xué)可

A.將單縫向雙縫靠近

B.將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)

C.使用間距更小的雙縫

D.轉(zhuǎn)動(dòng)手輪

(4)若實(shí)驗(yàn)中在像屏上得到的干涉圖樣如圖所示,毛玻璃屏上的分劃板刻線(xiàn)在圖中A、B位置時(shí),游標(biāo)卡

尺的讀數(shù)分別為四、則入射的單色光波長(zhǎng)的計(jì)算表達(dá)式為卜。

【答案】B大于DB2=或)尸)

6/

【詳解】(1)[1]亮條紋與分劃板中心刻線(xiàn)不平行時(shí),需使單縫與雙縫相互平行,轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭,將圖中的分

劃板調(diào)到豎直方向并與干涉條紋平行,故AC錯(cuò)誤,B正確。故選B。

(2)⑵作圖如下

三角形中斜邊最長(zhǎng),故如果測(cè)量頭中的分劃板中心刻線(xiàn)與干涉條紋不在同一方向上,干涉條紋的間距的測(cè)

量值偏大,所以最終波長(zhǎng)測(cè)量值大于實(shí)際值。

[3]發(fā)現(xiàn)里面的亮條紋與分劃板豎線(xiàn)未對(duì)齊,若要使兩者對(duì)齊,該同學(xué)應(yīng)旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭,故ABC錯(cuò)誤,D正確。

(3)[4]要想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù),則應(yīng)減小干涉條紋間距,根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式

a

可知可增大雙縫間距離或減小雙縫到屏的距離,故B正確,ACD錯(cuò)誤。

(4)[5]根據(jù)題意可知單個(gè)條紋間距為醺=三五根據(jù)心=42可得八包號(hào)電

6a61

6.(2023?浙江金華?統(tǒng)考二模)(1)小萌同學(xué)正在用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀測(cè)量光的波長(zhǎng),在光具座上正確安裝

好儀器后,他在測(cè)量端觀察的同時(shí),不斷調(diào)節(jié)儀器的A部件(如照片所示),這樣做的目的是(填

選項(xiàng))

A.使各部件的中心在同一直線(xiàn)上

B.使單縫與雙縫相互平行

C.使觀察到的圖樣呈現(xiàn)在視野中央

(2)若該同學(xué)分別用間距4=020mm和&=0.25mm的雙縫來(lái)完成實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為在測(cè)量頭內(nèi)觀察到單色光

的干涉條紋是和(填選項(xiàng)),其中對(duì)應(yīng)雙縫間距4的是(填選項(xiàng));

ABCDEF

(3)某同學(xué)使用間距為0.20mm的雙縫進(jìn)行實(shí)驗(yàn),調(diào)節(jié)雙縫與屏之間的距離至100.00cm,當(dāng)十字叉絲與第

發(fā)個(gè)亮條紋中心重合時(shí),測(cè)量頭刻度如圖甲所示(已加箭頭標(biāo)注),對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為_(kāi)_______當(dāng)十字叉絲與

第伏+3)個(gè)亮條紋中心重合時(shí),測(cè)量頭刻度如圖乙所示(已加箭頭標(biāo)注),對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為單色光

的波長(zhǎng)為m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

【答案】BEFE2.76mm11.16mm5,6xl07

【詳解】(1)[1]調(diào)節(jié)儀器的A部件使為了保證單縫與雙縫相互平行,故選B。

(2)[2][3][4]因?yàn)閱紊獾母缮鏃l紋與單縫和雙縫都平行,應(yīng)沿豎直方向,分劃板中心刻度應(yīng)對(duì)準(zhǔn)干涉條

紋的中心,故選EF。根據(jù)可知d越小,則條紋間距越大,所以對(duì)應(yīng)于4的是E。

a

(3)[5][6][7]圖甲對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為2mm+38x0.02mm=2.76mm圖乙對(duì)應(yīng)的讀數(shù)llmm+8x0.02mm=11.16mm

則條紋間距為2.80mm,根據(jù)可計(jì)算出%=5.6xl07m

a

7.(2023秋?吉林長(zhǎng)春?高三長(zhǎng)春外國(guó)語(yǔ)學(xué)校校考開(kāi)學(xué)考試)在實(shí)驗(yàn)室用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)裝置如

圖所示

(1)雙縫、光屏、單縫,依次是圖中的.(填圖中的字母)。

PQ

IIIIIIIIII

ABCD

③?0

①②

(2)①圖是實(shí)驗(yàn)得到的紅光雙縫干涉圖樣照片,根據(jù)該圖可判斷雙縫干涉的亮條紋間距(填“相等”

或“不相等”)。

(3)在某次測(cè)量中,觀察分劃板中心線(xiàn)與乙圖亮條紋尸中心對(duì)齊時(shí)的情形,如圖②所示。然后轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭

手輪,當(dāng)分劃板中心線(xiàn)與亮條紋Q中心對(duì)齊時(shí),目鏡中觀察到的圖應(yīng)為③圖中的0

(4)已知單縫與光屏間距乙,雙縫與光屏的間距4,單縫與雙縫間距為4,雙縫間距右,圖①中分劃板

中心線(xiàn)與亮條紋尸中心對(duì)齊時(shí)手輪讀數(shù)為耳,與亮條紋Q中心對(duì)齊時(shí)手輪讀數(shù)為9(々>占),則實(shí)驗(yàn)測(cè)得

該光的波長(zhǎng)的表達(dá)式為。

【詳解】(1)口]雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)備依次擺放的位置從左到右依次是光源、濾光片、單縫、

雙縫、濾光筒、光屏,雙縫、光屏、單縫,依次是圖中的D、F、C;

(2)⑵①圖可判斷雙縫干涉的亮條紋間距相等;

(3)[3]轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭手輪,當(dāng)分劃板中心線(xiàn)與亮條紋。中心對(duì)齊時(shí),目鏡中觀察到的圖應(yīng)為③圖中的A;

(4)[4]由8得%=7=七盧

ai包2

8.(2023秋?浙江?高三校聯(lián)考開(kāi)學(xué)考試)在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,A、

B、C分別為撥桿上的三個(gè)位置。

①下列關(guān)于撥桿的功能、安裝及操作的說(shuō)法中,正確的是。

B.撥桿A端插入單縫上的卡口中,用手左右撥動(dòng)撥桿的C端使8處左右移動(dòng),并帶動(dòng)8處小孔中套入的

支柱

C.撥桿3處小孔套入雙縫所在處的支柱,用手左右撥動(dòng)撥桿的C端使A端左右移動(dòng),并帶動(dòng)單縫上的卡口

D.撥桿8處小孔套入雙縫所在處的支柱,用手上下?lián)軇?dòng)撥桿的C端使A端上下移動(dòng),并帶動(dòng)單縫上的卡

②已知雙縫間距為0.3mm,以某種單色光照射雙縫時(shí),在離雙縫1.2m遠(yuǎn)的屏上,用測(cè)量頭測(cè)量條紋間距:

先將測(cè)量頭的分劃板中心刻線(xiàn)與某亮紋中心對(duì)齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時(shí)手輪上的示數(shù)為2.10mm,

然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭,使分劃板中心刻線(xiàn)與第6條亮紋中心對(duì)齊,如圖2所示,此時(shí)手輪上的讀數(shù)為一

mm,根據(jù)以上實(shí)驗(yàn),測(cè)得這種光的波長(zhǎng)為m(保留2位有效數(shù)字)。

.O

【答案】AC/CA15.306.3x10-7?6.9x10-7

【詳解】(1)口]實(shí)驗(yàn)中撥桿的作用在于,當(dāng)將撥桿8處小孔套入雙縫所在處的支柱,用手左右撥動(dòng)撥桿的

C端使A端左右移動(dòng),并帶動(dòng)單縫上的卡口位置,使單縫與雙縫平行,從而使干涉圖樣更清晰,AC正確,

BD錯(cuò)誤。

(2)⑵根據(jù)讀數(shù)規(guī)律,手輪上的讀數(shù)為15mm+0.02xl5mm=15.30mm

⑶根據(jù)題意,相鄰兩亮條紋中心的間距Ax=630x1。3-2.10x103*lO^m根據(jù)—=

6-1d

解得2=6.6xlO-7m

9.(2023,廣東?高三統(tǒng)考開(kāi)學(xué)考試)某學(xué)習(xí)小組要用雙縫干涉測(cè)量某種單色光的波長(zhǎng),其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所

zj\O

(1)為測(cè)量該單色光的干涉條紋寬度,各儀器安裝位置如圖所示,圖中A為濾光片,B為(填“單

縫”或“雙縫”),C為(填“單縫”或“雙縫”)。

(2)在用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置觀察雙縫干涉條紋時(shí):

①觀察到較模糊的干涉條紋,可以調(diào)節(jié)撥桿使單縫和雙縫(填“垂直”或“平行”),從而使條紋變得

清晰。

②要想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù),需將毛玻璃屏向(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)雙縫的方向移動(dòng)。

(3)下列圖示中條紋間距表示正確的是(填正確答案標(biāo)號(hào))。

亮紋

暗紋

A.m加

(TAxAx

(4)在實(shí)驗(yàn)前已獲知的數(shù)據(jù)有雙縫間的距離d和雙縫與毛玻璃屏之間的距離L通過(guò)測(cè)量頭觀察到第M條

亮條紋的讀數(shù)為匕,觀察到第M條亮條紋的讀數(shù)為力,請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算該單色光波長(zhǎng)的表達(dá)式4=o

【答案】單縫雙縫平行靠近C黑

【詳解】(1)口][2]圖中A為濾光片,2為單縫,C為雙縫。

(2)①[3]觀察到較模糊的干涉條紋,可以調(diào)節(jié)撥桿使單縫和雙縫平行,使條紋變得更清晰。

②[4]要想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù),則條紋間距應(yīng)減小,根據(jù)條紋間距心=。彳可知需將毛玻璃屏

a

向靠近雙縫的方向移動(dòng)。

(3)⑸條紋間距是相鄰兩條亮條紋或相鄰兩條暗條紋,中央之間的距離,所以圖示中條紋間距表示正確的

是C項(xiàng)。

Y-

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