高中物理 第四章 光的波动性 4.2光的衍射练习（含解析）沪科版选修3-4.doc

4.2光的衍射 同步测控1.某同学在做双缝干涉实验时，安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于()a光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大b没有安装滤光片c单缝与双缝不平行d光源发出的光束太强解析：选ac.安装实验器件时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝要相互平行，才能使实验成功当然还要使光源发出的光束不致太暗据上分析，可知选项a、c正确2.在双缝干涉实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法是()a改用波长较长的光(如红光)作入射光b增大双缝到屏的距离c减小双缝间距d增大双缝间距解析：选abc.由x可得，当l变大，变长，d变小时，可使x增大，使条纹变疏，故选项a、b、c正确3.用单色光做双缝干涉实验，下列说法正确的是()a相邻干涉条纹之间距离相等b中央亮条纹宽度是两边亮条纹宽度的两倍c屏与双缝之间距离减小，则光屏上条纹间的距离增大d在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距解析：选a.因为双缝干涉的条纹宽x，可见单色光的干涉条纹间距是相等的，a项正确，b、c项错；又因为红蓝，所以x红x蓝，故d项错4.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，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有a_b(选填“大于”“等于”或“小于”)解析：本题重点考查了实验器材的选择和排序问题本实验中的器材排序是历来高考的热点，光源、滤光片、单缝、双缝、光屏在光具座上可从左向右排，也可从右向左排，但任何两个元件之间的顺序不能颠倒，尤其是滤光片和单缝之间，好多初学者认为谁在前无所谓，其实不然，二者顺序颠倒后会使实验现象大打折扣，要注意这一点本题第一项已填好，故答案是唯一的，即a、e、b、d、c.由x知，波长越长，条纹越宽，间距越大，或由干涉条纹的特征均可得出a一定大于b.答案：(1)ebdc(2)大于5.双缝干涉实验中，为测量红光的波长，现测得屏上6条亮条纹间的距离为7.5 mm，已知双缝间的距离为0.5 mm，双缝到屏幕的距离为1 m，则此红光波长为_解析：根据测量值，计算相邻条纹间的距离：x1.5 mm，再代入公式得： m7.5107 m.答案：见解析6.用双缝干涉测光的波长实验装置如图(甲)所示，已知单缝与双缝间的距离l1100 mm，双缝与屏的距离l2700 mm，双缝间距d0.25 mm.用测量头来测量亮纹中心的距离测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图乙所示)，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1_ mm，对准第4条时读数x2_ mm.(2)写出计算波长的表达式，_(用符号表示)，_ nm.解析：螺旋测微器读数特别注意半毫米刻度线是否漏出题图丙中两个读数分别为2.190 mm，7.868 mm.第一条与第四条之间有三个条纹间距的宽度，相邻条纹间的距离x，由公式x，可得6.76107 m676 nm.答案：(1)2.1927.870(2)6766.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中装置如图所示，双缝间的距离d3 mm.(1)若测定红光的波长，应选用_色的滤光片实验时需要测定的物理量有：_和_(2)若测得双缝与屏之间的距离为0.70 m，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.5 mm)观察第1条亮纹的位置如图甲所示，观察第5条亮纹的位置如图乙所示则可求出红光的波长_m(保留一位有效数字)(3)某位同学在测定光波波长的实验中，透过测量头上的目镜观察双缝干涉图样时发现，只在左侧视野中有明暗条纹出现，而右侧没有，应如何调节？_.解析：(1)测红光波长选红色滤光片，因为红色滤光片能透过红光据x知需测双缝到屏的距离l和n条条纹间的距离a.(2)由条纹间距离x，最后算出，故7107 m.(3)只在左侧视野中有明暗条纹出现，而右侧没有，这是由