《 实验探究：用双缝干涉测量光的波长》同步练习3

实验探究 用双缝干涉测量光的波长实验探究 用双缝干涉测量光的波长 同步练习同步练习 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 l d 红光比绿光的波长大 故A正确 答案 A 2 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 A 3 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 C 4 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 l d 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 AC 5 利用图5 2 7中装置研究双缝干涉现象时 下面几种说法 图5 2 7 A 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 l d 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 0 10 2 m 若双缝片间 距为0 1 mm 缝到屏的距离为l 4 0 m 则光波的波长为 A 8 0 10 8 m B 5 0 10 7 m C 1 5 10 8 m D 1 0 10 7 m 解析 由公式 x 有 x 2 10 2 m l 4 0 m d 0 1 l d xd l a 3 1 mm 10 4 m 得 5 0 10 7 m 答案 B 7 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5 2 8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5 2 8 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5 2 9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5 2 9乙中手轮上的示数 mm 求得相邻亮纹的间距 x为 mm 图5 2 9 4 已知双缝间距d为2 0 10 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 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 mm 2 310 mm 13 870 2 320 5 4 由条纹间距离公式 x 得 代入数值得 6 6 10 7 l d d x l m 6 6 102 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 13 870 2 310 4 6 6 102 d x l 8 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5 2 10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d 1 5 mm 双缝到屏的距离 L 1 00 m 则被测光的波长为多少 图5 2 10 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 mm 0 210 mm 1 760 1 130 3 由 x 得 m 3 15 10 7 m l d d x l 1 5 10 3 0 210 10 3 1 00 答案 3 15 10 7 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 4 3 解析 1 相邻两条暗条纹间的距离 x m 1 5 10 3 m 7 5 10 3 5 根据 x得 d L 1 5 10 3 m 7 5 10 7 m 0 5 10 3 1 0 由f 得此光的频率 c f Hz 4 0 1014 Hz c 3 0 108