学业分层测评第4章42用双缝干涉仪测定光的波长

1、学业分层测评第4章4.2用双缝干涉仪测定光的波长（建议用时：45分钟）学业达标某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图4-2-7甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示.他改变的实验条件可能是（）图4-2-7A. 减小光源到单缝的距离B. 减小双缝之间的距离C. 增大双缝到光屏之间的距离D. 换用频率更高的单色光源E. 换用频率更低的单色光源【解析】根据Ax=*入其中l是双缝到光屏之间的距离，d是双缝之间的c，一，距离，入是波长，乂入=f,B、C、E选项正确.【答案】BCE1. 用单色光做双缝干涉实验，在光屏上某点P,从中央O点开始计数，P点恰好为第三条亮纹，现改用波

2、长较短的单色光照射，其他的条件不变，那么不可能的是（）A. P处仍为第三条亮纹B. P处可能是第四条亮纹C. P处可能是第二条亮纹D. 若将光屏向双缝移近一些，在P处可能看到第二条亮纹E. 中央。点仍为亮纹【解析】波长短，双缝到P点光程差不变，故A、C不可能；若将光屏向双缝移近一些，条纹间距变小，故D不可能.【答案】ACD2. (1)备有下列仪器：A. 白炽灯B.双缝C.单缝D.滤光片E.白色光屏把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是：国写字母代号).已知双缝到光屏之间的距离L=500mm,双缝之间的距离d=0.50mm,单缝到双缝之间的距离s=100mm,某同学在用测量头测量时，调整

3、手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图4-2-8所示.则入射光的波长口mg吉果保留两位有效数字).图4-2-8(2) 实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有.A. 改用波长较长的光(如红光)作为入射光B. 增大双缝到屏的距离C. 增大双缝到单缝的距离D. 增大双缝间距【解析】游标卡尺读数精确度为0.1mm,A位置主尺读数为11mm,游标尺读数为1,读数为X1=11mm+1x0.1mm=11.1mm,同理B位置读数为X2=15.6mm,则条纹间距Ax=0.64mm利用EL«=

4、6.4X10-7m.由Ax=L入可知，要增大条纹间距，可用波长更长的入射光或增大双缝到屏的距离，故A、B正确.【答案】(1)ADCBE(2)6.4X107(3)AB如图4-2-9所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为：光源、:>遮光筒、光屏.对丁某种单色光，为增大相邻亮纹(暗纹)间的距离，可采取或方法.【导学号：38910049图4-2-9【解析】做该实验时用单色光，应特别注意，是滤光片，其他依次是单缝屏、双缝屏、遮光筒和毛玻璃屏.由条纹问距公式d入可知，要增大相邻条纹间距，应该增大双缝屏到光屏的距离或者减小两缝间距离.【答案】滤光片单缝屏双缝屏增大双缝屏到

5、光屏的距离减小双缝屏两缝间距离在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图4-2-10甲所示，并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏.从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离1=700mm.然后，接通电源使光源正常工作.【导学号：38910050】图4-2-10(1) 已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50个分度.某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图4-2-10乙(a)所示,图4-2-10乙(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图4-2-10乙(b)中游标尺上的读数X1=1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图4

6、-2-10丙(a)所示，此时图4-4-10丙(b)中游标尺上的读数X2=mm；利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离Ax=mm；这种色光的波长k=nm.【解析】(1)由游标尺的读数规则可知：X2=(15.0+1X0.02)mm=15.02mm题图乙(a)中暗纹与题图丙(a)中暗纹间的间隔为6个X2X1故Ax=6=2.31mm由3入可知口66x102nm.【答案】(1)15.02(2)2.316.6X10单缝、双缝应相互平行并跟遮光筒轴线垂直.13.8702.320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4-2-11所示的光具座上

7、组成双缝干涉装置，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4-2-11(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丁遮光筒的轴线上； 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单缝、双缝应且=2.310mm.由Ax=d入得20X10-4口fk=.0700X2.310X10-3m=6.60X10-7m=660nm.【答案】(1)E、D、B(2)相互平行与遮光筒轴线垂直(3)13.8702.310(4) djM660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4-2-12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，记下此时图乙中手轮上的示数为mm,求得相邻亮纹的问距Ax=mm.图4-2-12(3) 已知双缝间距d为2.0X10*234m，测得双缝到