2019-2020学年高中物理 第4章 光的波动性 2 用双缝干涉仪测定光的波长随堂演练（含解析）沪科版选修3-4

用双缝干涉仪测定光的波长1.（多选）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.（多选）在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（）a.改用红色激光b.改用蓝色激光c.减小双缝间距d.将屏幕向远离双缝的位置移动e.将光源向远离双缝的位置移动解析：选acd.由x可知，改用波长更长的激光照射在双缝上，相邻亮条纹的间距x增大，a项正确，b项错误；减小双缝间距d，相邻亮条纹的间距x增大，c项正确；将屏幕向远离双缝的位置移动，增大了屏幕与双缝的距离l，相邻亮条纹的间距x增大，d项正确；相邻亮条纹的间距与光源到双缝的距离无关，e项错误.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项对，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.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：（1）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2.192 mm，7.870 mm.（2）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