【创新设计】高中物理 5.2 实验探究：用双缝干涉测量光的波长题组训练 教科版选修34.doc

5.2 实验探究：用双缝干涉测量光的波长 题组一实验原理、实验器材和实验现象1在双缝干涉实验中()a入射光波长越长，干涉条纹间距越大b入射光波长越长，干涉条纹间距越小c把入射光由绿光变为紫光，干涉条纹间距变大d把入射光由绿光变为红光，干涉条纹间距变小解析由x得，双缝干涉条纹宽度与波长成正比，绿光比紫光的波长大，红光比绿光的波长大，故a正确答案a2在双缝干涉实验中，以下说法正确的是()a双缝屏的作用是使入射光到达双缝屏时，双缝就成了两个振动情况完全相同的光源b若入射光是白光，则像屏上的条纹是黑白相间的干涉条纹c像屏上某点到双缝的路程差为入射光波长的1.5 倍时，该点处一定是亮条纹d双缝干涉中相邻亮条纹之间的距离与相邻暗条纹之间的距离不相等解析分光法获得相干光，所以a正确；白光的干涉条纹是彩色的，不是黑白相间的，b错；像屏上某点到双缝的路程差为波长的1.5 倍时，该处应是暗条纹，c错；相邻亮条纹间距等于相邻暗条纹间距，d错答案a3在利用测量头测量条纹宽度时，最好应使分划板中心刻线()a与亮条纹的边缘线对齐b与暗条纹的边缘线对齐c与亮条纹的中心位置对齐d与暗条纹的中心位置对齐答案c4在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有(已知红黄蓝)()a改用红光作为入射光b改用蓝光作为入射光c增大双缝到屏的距离d增大双缝之间的距离解析根据x，要增大条纹间距x，将l、增大或将d减小均可以，红光比黄光波长大，故a选项正确；而蓝光比黄光波长小，故b选项错误；增大双缝到屏的距离l，则x增大，故c选项正确；增大双缝间距d，则x变小，故d选项错误答案ac5利用图527中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法：图527a将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄b将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽c将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽d换一个双缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄e去掉滤光片后，干涉现象消失其中正确的是_解析由条纹间距公式x(d指双缝间距离，l是双缝到屏的距离)，可知：a项中l减小，x变小；b项中变大，x变大；d项中d变大，x变小，故a、b、d正确答案abd题组二数据处理6某次实验中，测得第一级明条纹和第三级明条纹相距4.0102 m，若双缝片间距为0.1 mm，缝到屏的距离为l4.0 m，则光波的波长为()a8.0108 m b5.0107 mc1.5108 m d1.0107 m解析由公式x有，x2102 m，l4.0 m，d0.1 mm104 m，得5.0107 m.答案b7现有毛玻璃屏a、双缝b、白光光源c、单缝d和透红光的滤光片e等光学元件，要把它们放在图528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(1)将白光光源c放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为c、_、a.图528(2)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_(3)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529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529乙中手轮上的示数_ mm，求得相邻亮纹的间距x为_ mm.图529(4)已知双缝间距d为2.0104 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_ nm.解析(1)滤光片e是从白光中选出单色红光，单缝屏是获取线光源，双缝屏是获得相干光源，最后成像在毛玻璃屏所以排列顺序为：c、e、d、b、a.(2)在操作步骤时应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必须使缝平行；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上(3)螺旋测微器的读数应该：先读整数刻度，然后看半刻度是否露出，最后看可动刻度，图乙读数为13.870 mm，图甲读数为2.320 mm，所以相邻条纹间距x mm2.310 mm.(4)由条纹间距离公式x得：，代入数值得：6.6107 m6.6102 nm.答案(1)e、d、b(2)放置单缝、双缝时，必须使缝平行；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上(3)13.8702.310(4)6.61028在“双缝干涉测光的波长”实验中，调节分划板的位置，使分划板的中心刻线对齐中央明条纹的中心，此时螺旋测微器的读数如图5210甲所示，转动手轮，使分划板向一侧移动，使分划板的中心刻线对齐第3条明条纹的中心，此时螺旋测微器的读数如图乙所示已知双缝间距d1.5 mm，双缝到屏的距离l1.00 m，则被测光的波长为多少？图5210解析图甲读数为1.130 mm，图乙读数为1.760 mm.相邻两条明条纹的间距x mm0.210 mm.由x得 m3.15107 m.答案3.15107 m题组三综合应用9在用红光做双缝干涉实验时，已知双缝间的距离为0.5 mm，测得双缝到光屏的距离为1.0 m，在光屏上第一条暗条纹到第六条暗条纹间的距离为7.5 mm.则：(1)此红光的频率为多少？它在真空中的波长为多少？(2)假如把整个装置放入折射率为的水中，这时屏上相邻明条纹的间距为多少？解析(1)相邻两条暗条纹间的距离x m1.5 103 m.根据x得1.5103 m7