高中物理 第十三章 光 4 实验：用双缝干涉测量光的波长自主练习 新人教版选修3-4.doc

实验：用双缝干涉测量光的波长我夯基我达标1.在利用双缝干涉测光波波长时，首先调节_、_和_中心均位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝竖直并且相互平行，当屏幕上出现了干涉图样后，用测量头上的游标卡尺测出n条明纹的距离a,则两条明条纹间的距离x=_，双缝到毛玻璃屏的距离l用_测量，用公式_可以计算出单色光的波长.思路解析：理解双缝干涉的实验原理，正确操作实验装置，会分析实验数据，如两明条纹间距x=,波长用公式x=推导可得.答案：滤光片 单缝 双缝 米尺 x=2.用红光做光的干涉实验时，已知双缝间的距离为0.210-3 m,测得双缝到屏的距离为0.700 m.分划板中心刻线对第一级亮条纹中央时手轮读数为0.20010-3 m.第四条亮条纹所在的位置为7.47010-3 m.则红光的波长为_.若改用蓝光做实验，其他条件不变，则干涉条纹宽度将变_（填“宽”或“窄”）.思路解析：条纹间距x=m=2.42310-3 m.由x=得：=x=m.答案：6.910-7 m窄3.用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：a.白炽灯,b.单缝片，c.光屏，d.双缝，e.滤光片.（其中双缝和光屏连在遮光筒上）（1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：a_（a已写好）.（2）正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，测量出10条红亮纹间的距离为a;改用绿色滤光片，其他条件不变，测量出10条绿亮纹间的距离为b,则一定有_大于_.思路解析：由于红光波长大于绿光，根据x=可知，x红x绿，则一定有红光距离a大于绿光距离b.答案：（1）ebdc（2）a b4.在双缝干涉实验中，设单缝宽度为h，双缝距离为d，双缝与屏距离为l，当采取下列四组数据中的哪一组时，可在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹（ )a.h=1 cm d=0.1 mm l=1 mb.h=1 mm d=0.1 mm l=10 cmc.h=1 mm d=10 cm l=1 md.h=1 mm d=0.1 mm l=1 m思路解析：根据x=可以得知，当d较小、l较大时，干涉条纹间距离明显，由此可以排除c、b.由于干涉光束是同频率的，故h要小，才能得到同频率光，排除a，故选d.答案：d5.在双缝干涉的实验中，入射光的频率为51014 hz，从双缝射出的两束光到达屏上某点的路程差为15 000，该点将出现什么样的条纹？思路解析：因为hz=0.610-6 m=610-7 m=6 000 又因为15 000 所以x=5由干涉现象规律可知：该点将出现第三级暗条纹.我综合我发展6.某同学在用双缝干涉仪做双缝干涉实验时，测得双缝间距d=3.010-3 m，双缝到光屏间的距离为1 m，前两次测量手轮上的示数分别为0.610-3 m和6.610-3 m，两次测量中分划板中心刻线分别对齐第一条亮纹和第五条亮纹中心.求该单色光的波长.图13-3-8思路解析：由题意知x=1.510-3 m，(x不是等于，因为分划板中心刻线位于亮条纹中心，如题图所示，分划板两次中心刻线间四个亮条纹)=2.410-3 m.答案：2.410-3 m7.现有毛玻璃屏a、双缝b、白光c、单缝d和透红光的滤片e等元件，要把它们放在图13-3-9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.图13-3-9（1）本实验的步骤有：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_.（2）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图13-3-10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13-3-10乙中手轮上的示数为_mm，求得相邻亮纹的间距x=_mm.图13-3-10（3）已知双缝间距d为2.010-4 m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，由计算式=_，求得所测红光波长为_m.思路解析：应注意调节单缝与双缝间距，并使单缝与双缝平行以便能形成相干光源，发生干涉现象.（1）应注意调节单缝与双缝间距，并使单缝与双缝平行以便能形成相干光源，发生干涉现象.（2）螺旋测微器的读法是将固定刻度上的毫米数加上可变刻度上的读数，题图乙上的读数为13.5 mm+37.00.01 mm=13.870 mm，图甲上的读数为(2.0+32.00.01) mm=2.320 mm，x=mm=