4　实验：用双缝干涉测量光的波长

课时作业(十五)一、选择题1如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各元件的名称依次是()A单缝、滤光片、双缝、光屏B单缝、双缝、滤光片、光屏C滤光片、单缝、双缝、光屏 D滤光片、双缝、单缝、光屏解析：a、b、c、d各元件的名称依次为滤光片、单缝、双缝、光屏，故选项C正确答案：C2在双缝干涉实验中，设单缝宽度为h，双缝间距为d，双缝与光屏的距离为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()Ah1 cm，d0.1 mm，l1 mBh1 mm，d0.1 nm，l10 cmCh1 mm，d10 cm，l1 mDh1 mm，d0.1 mm，l1 m解析：根据x可知，当d较小、l较大时，干涉条纹间距明显，由此可以排除B、C项；由于干涉光束是同频率的，故单缝宽度要小，才能得到同频率的光，则排除A项，故选D项答案：D3在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，一同学在光屏上隐约看到亮光，基本看不到明暗相间的条纹，其原因可能是()A光源的高度不合适B没有放入滤光片C单缝和双缝不平行D单缝和双缝的前后位置放反了解析：在用双缝干涉测光的波长的实验中，光源的中心与遮光筒的轴线在同一直线上时才能看到明暗相间的条纹；没有滤光片时，应看到彩色条纹；单缝和双缝不平行时，透过缝而到达屏的光线很少；单缝和双缝的前后位置放反了，到达屏的光少，而且不会发生干涉故选项A、C、D都有可能导致看不到明暗相间的条纹答案：ACD4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屏与双缝之间的距离减小，则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：因为双缝干涉的条纹宽x，可见条纹宽应是相等的，A正确，B、C错又因为红蓝，所以x红x蓝，故D错答案：A5激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度v与二次曝光时间间隔t的乘积等于双缝间距实验中可测得二次曝光时间间隔t、双缝到屏之间距离l以及相邻两条亮纹间距x.若所用激光波长为，则该实验确定物体运动速度的表达式是()AvBvCv Dv解析：由双缝干涉条纹间距x，代入x，则v，选B.答案：B6某次实验中，测得第一条明条纹和第三条明条纹相距4.0102 m，若双缝间距为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：根据公式x，x m2.0102m.l4.0 m，d0.1 mm104 m，所以有5.0107 m，故选B.答案：B7利用双缝干涉装置观察不同色光的干涉现象时，用同一双缝且保持双缝到屏的距离不变的情况下，以下说法正确的是()A不同色光在屏上产生的条纹间距相等B条纹间距与光的波长成正比C由于色光波长不同，位于中央的条纹可能是亮条纹，也可能是暗条纹D红光产生的条纹间距比紫光产生的条纹间距小解析：由条纹间距公式x可知，用同一双缝且保持双缝到屏的距离不变的情况下，条纹间距与光的波长成正比，选项A错误，B正确；虽然各色光波长不同，但中央条纹一定是亮条纹，选项C错误；红光的波长比紫光的波长大，所以红光产生的条纹间距比紫光产生的条纹间距大，选项D错误答案：B8在用单色光做双缝干涉实验时，屏中央(到两缝距离相等处)是亮条纹，称为零级亮条纹，紧靠中央亮条纹的暗条纹称为第一级暗条纹，那么()A第三级暗条纹到两缝的距离差为波长的1.5倍B第三级亮条纹到两缝的距离差为波长的3.5倍C第三级亮条纹到两缝的距离差为波长的2倍D第三级亮条纹到两缝的距离差为波长的3倍解析：出现亮条纹的条件为路程差xn(n0,1,2,3，)，当n0时为零级亮条纹，依次类推；出现暗条纹的条件为x(2n1)(n0,1,2,3，)，当n0时为第一级暗条纹，依次类推，选项D正确答案：D9.如图所示，用波长为的单色光做双缝干涉实验时，设两个狭缝S1、S2到屏上某点P的路程差为，则()A距O点最近的一条暗条纹必是/2B对屏上某点，n/2(n为正整数)时出现暗条纹C距O点越远的点越大，就越容易出现暗条纹D用各色光在同一条件下实验，波长越短的色光条纹间距越小解析：当路程差n(n0,1,2,3，)时出现亮条纹，路程差(2n1)(n0,1,2,3，)时出现暗条纹，选项A正确，B、C错误；由x可知，波长越短，干涉条纹之间的距离越小，选项D正确答案：AD二、非选择题10在双缝干涉实验中的步骤有：(1)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；(2)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；(3)用米尺测量双缝到屏的距离；(4)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(2)时还应注意_和_解析：应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必须使缝平行，单缝、双缝间距离大约为5 cm10 cm；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上答案：见解析11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0.500 mm)观察第1条亮纹的位置如图(a)所示，观察第5条亮纹的位置如图(b)所示，则可求出红光的波长_m(保留一位有效数字)解析：(1)若测红光波长，则应选红色滤光片，因为红色滤光片能透过红光(2)据x知，需测双缝到屏的距离和n条亮(或暗)纹间距离，从而计算出条纹间距离x，最后算出.答案：(1)红双缝到屏的距离n条亮(或暗)纹间距离(2)710712.用单色光照射双缝，双缝间距等于