高中物理-实验：用双缝干涉测量光的波长测试题

高中物理-试验：用双缝干预测量光的波长测试题一、试验：用双缝干预测量光的波长试验题如图甲所示，在“用双缝干预测光的波长”的试验中，将试验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d0.20mm的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间L700mm．然后，接通电源使光源正常工作．①测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺〔游标尺〕上有20分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐，如图乙所示，此时测量头上主尺和副尺的示数状况如图丙所示，此示数为

mm；接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与某条纹BAB条纹间的距离为8.40mm．利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长位有效数字〕．

m〔2②另一同学按试验装置安装好仪器后，观看到光的干预现象效果很好．假设他对试验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观看到清楚的条纹，且条纹数目有所增加．以下改动可能实现这个效果的是 ．A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间B．仅将单缝远离双缝移动少许C．仅将单缝与双缝的位置互换 D．仅将红色滤芯光片换成绿色的滤芯光片在“用双缝干预测光的波长”试验中，将双缝干预试验仪按要求安装在光具座上〔如图〕，单缝保持竖直方向，并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃L。接通电源使光源正常工作。组装仪器时，单缝和双缝的空间关系应当为 。A．a代表单缝，b代表双缝B．a代表双缝，b代表单缝C．二者相互垂直放置D．二者相互平行放置将红色滤光片改为绿色滤光片，其他试验条件不变，在目镜中仍可观察清楚的条纹，则 。A．条纹为竖条纹 B．条纹为横条纹C．与红光相比条纹间距变窄 D．与红光相比条纹间距变宽经计算可得两个相邻明纹〔或暗纹〕间的距离为Δx，则这种色光的波长表达式为λ= 〔用题中所给字母表示〕。如图甲所示为双缝干预试验的装置示意图，现要利用这套装置来测量某种单色光的波长。装置示意图中有三个电学元件的名称空缺，关于它们的说法正确的选项是。A．①是双缝，③是滤光片B．②是双缝，③是单缝C．②是单缝，③是双缝用20分度的游标卡尺测量双缝间距如图乙所示，双缝间距d= mm。图丙为试验得到的干预条纹，用测量头测出了第16条亮纹中心间的距离为x，双缝到光屏的距离为l，则所测单色光波长的计算式为 〔用题中所给的字母表示〕。“用双缝干预测光波波长”试验中，当屏上消灭了干预图样后，用测量头上的游标卡尺去测量，转动手轮，移动分划板使分划中心刻线与某条明条纹中心对齐时〔如图A所示〕，将此明条纹记为1，然后再转动手轮，分划板中心刻线向右移动，依次经过2,3，…等明条6中心对齐，分划板中心刻线与明条纹16对齐时游标卡尺示数分别如图B、C所示〔10分度〕，求：图B对应的读数为 m，相邻两个亮条纹之间的距离为 m．双缝到屏的距离为60.00cm，单缝到双缝的距离为8cm，双缝之间的间距为0.2mm，则发生干预的光波波长为 m．有一位同学通过测量头观看到如图D所示的清楚的干预图样，消灭这种现象的缘由为 ．A．单缝和双缝没有调平行B．光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏没有调共轴C．测量头过于左偏，应调整测量头上的手轮，使它适当右移D．测量头过于右偏，应调整测量头上的手轮，使它适当左移5．(1)某同学在“测定玻璃的折射率”的试验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa和bbOAO与aa的P 交点。在直线OAP 1 1①该同学接下来要完成的必要步骤有 。〔单项选择题〕3 3 PPP3 3 3 3 2 PPPP的像C．入射角过大，在上外表可能发生全反射D3 3 2 3 P、P作直线交bb于O，过O作垂直于bbNN，连接OO13 a和的大小。则玻璃砖的折射率n= 。③如图乙所示，该同学在试验中将玻璃砖界面aa和bb的间距画得过宽．假设其他操作正确，则图2〔甲〕折射率的测量值 准确值；图2〔乙〕折射率的测量值准确 〔选填“大于”、“小于”或“等于”〕。(2)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，要把它们放在如下图的光具座上组装成双缝干预装置，用来测量红光的波长。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挨次应为C、 、A。②将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，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，登记此时图乙中手轮上的示数 mm，求得相邻充纹的间距x为 mm。③双缝间距d为2.010-4m，测得双缝到屏的距离L为0.700m，= m。6．以下图为争论电磁感应现象的试验装置，局部导线已连接．用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好 ．在闭合电键时觉察灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能消灭的状况有：将原线圈快速插入副线圈时，灵敏电流计指针将 〔选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”〕．争论双缝干预现象时，如图1所示，调整仪器使分划板的中心刻度对准一条亮条纹的中心A，示数如图2所示，其读数为 mm．移动手轮至另一条亮条纹中心B，读出其读数为27.6mm．双缝片与光屏间距为0.6m，所用双缝相距0.2mm，则所测单色光波长为 m．图1 图27．〔1〕用双缝干预测光的波长，试验装置如图1所示，单缝与双缝间的距离为L1，双缝与屏的距离为L2，双缝间距为d，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2所示〕，登记此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，登记此时手轮上的读数．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3所示，则对准第1条时的读数x1= mm，对准第4条时的读数x2= mm；计算波长λ的表达式为λ= 〔用符号表示〕〔2〕用插针法做“测定玻璃的折射率”的试验时：①甲同学在纸上正确画出矩形玻璃砖的两个分界面ab和cd，因不慎碰动了玻璃砖，使它向ab方向平移了一点，如图甲所示，以后的操作都正确无误，但在画光路图时仍以ab和cdn的值将不受影响；②乙同学为了避开笔尖触划玻璃面，画出的a’b’和c’d’都比实际的分界面对外侧平移了一些，如下图，后来的操作都正确，但在画光路图时仍以a’b’和c’d’为分界面，则测得的折射n的值将偏小；③丙同学的操作和所画的光路图都正确无误，但所用玻璃砖的两个折射界面并不平行，如n的值将偏大；上述说法中正确的选项是〔 〕A．①和②B．①和③C．②和③D．③8．在“用双缝干预测光的波长”试验中，将双缝干预试验仪按要求安装在光具座上〔如图〕，单缝保持竖直方向，并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃L。接通电源使光源正常工作。组装仪器时，单缝和双缝的空间关系应当为 。A．a代表单缝，b代表双缝B．a代表双缝，b代表单缝二者相互平行放置D．二者相互垂直放置将红色滤光片改为绿色滤光片，其他试验条件不变，在目镜中仍可观察清楚的条纹，则 。A．条纹为横条纹B．条纹为竖条纹C．与红光相比条纹间距变窄D．与红光相比条纹间距变宽1 假设试验中在像屏上得到的干预图样如下图，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中A、B位置时，游标尺的读数分别为x、x，则入射的单色光波长的计算表达式为λ= 。1 1 图为上述试验装置示意图。S为单缝，S、S为双缝，屏上O点处为一条亮条纹。假设试验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观看到O点处的干预条纹 。1 A．向上移动B．向下移动C．间距变大D．间距变小***试卷处理标记，请不要删除一、试验：用双缝干预测量光的波长试验题1．D【解析】【分析】【详解】〔1〕[1][2]．图中游标卡尺的主尺的刻度为0，游标尺的第5刻度与上边对齐，则读数为：0mm+0.05×5=0.25mm，AB解析：0.25mm 4.8 10-7m D【解析】【分析】【详解】〔1〕[1][2]．图中游标卡尺的主尺的刻度为05刻度与上边对齐，则读数为：0mm+0.05×5=0.25mm，A到B8.40mmAB5个条纹宽度，则8.40依据公式xL得d

x

mm=1.68mm5dx 0.201.68 L

700

mm4.8107m〔2〕[3]．对试验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观看到清楚的条纹，且条纹数目有所增加，可知各条纹的宽度减小．由公式

dx LL xdA．仅将滤光片移至单缝和双缝之间，λ、L与d都不变，则x不变．故A错误；B．仅将单缝远离双缝移动少许，λ、L与d都不变，则x不变．故B错误；C．仅将单缝与双缝的位置互换，将不能正常观看双缝干预．故C错误；D．仅将红色滤光片换成绿色的滤光片，λ减小，L与d都不变，则x减小．故D正确．【点睛】游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；单测量相邻两根条纹的间距误差比较大，往往实行测量多条干预条纹的间距，然后求平均值，减小测量的偶然误差．依据xL测量光波的波长．d对试验装置作了一下改动后，条纹数目有所增加，可知各条纹的宽度减小，然后由dx分析即可．L2．AD AC【解析】【分析】【详解】aAB错误；CD．双缝与单缝应当平行放置，才能观看到双缝干预解析：AD AC【解析】【分析】【详解】

dLx(1)[1]AB．双缝的光来自于同一个单缝，因此单缝a距离光源更近，A正确，B错误；CD．双缝与单缝应当平行放置，才能观看到双缝干预试验，C错误，D正确。AD。(2)[2]AB．由于单缝保持竖直，条纹的方向与单缝平行，因此条纹竖直，A正确，B错误；CD．由于绿光的波长比红光的短，因此干预条纹间距比红光的窄，C正确，D错误。AC。(3)[3]依据两个相邻的明纹间〔或暗纹〕间距为xLd可得波长表达式

dLx3．C 2.05【解析】【分析】【详解】(1)[1]为猎取单色线光源，光源后面要有滤光片、单缝、双缝，则①是滤光片，C正确。C(2)解析：C 2.05 【解析】【分析】【详解】

dx5l(1)[1]为猎取单色线光源，光源后面要有滤光片、单缝、双缝，则①是滤光片，②是单缝，③AB错误，C正确。C(2)[2]游标卡尺读数d0.2cm10.05mm2mm0.05mm2.05mmx(3)[3]相邻两亮条纹间距为5 ，由干预条纹与波长间的关系可知xl5 d得dx5l4．0194 1.8×10－3 6×10－7 D【解析】【详解】游标卡尺读数＝B图读数为：19mm＋4×0.1mm＝19.解析：0194 1.8×10－3 6×10－7 D【解析】【详解】(1)[1]游标卡尺读数＝主尺刻度读数＋游标尺读数；故B图读数为：19mm＋4×0.1mm＝19.4mm＝0.0194m[2]C图读数为：[3]故条纹间距为：

28mm＋0.1mm×4＝28.4mm＝0.0284m0.02840.0194条纹间距公式

Δx＝

5 ＝1.8×10－3mL波长为：

Δx＝dλd 1.81032104λ＝ L ＝ 0.6

m＝6×10－7m．(2)[4]屏幕中右侧有一局部为空白，可知测量头太过靠右，向左平移即可，D正确．5．B 小于 小于 EDB 13.870 2.310【解析】【分析】【详解】(1)①[1]P3解析：B【解析】【分析】【详解】

sinsina

小于小于EDB 13.870 2.310 6.610-7(1)①[1]该同学接下来要完成的必要步骤有:确定P3大头针的位置的方法是插上大头针P3，P3P1、P2的像．故该同学接下来要完成的必要步骤有:B．应选B．②[2]应依据折射定律的:玻璃砖的折射率为nsinsina③[3]将玻璃砖界面aa和bb的间距画的过宽但仍平行，而其他操作正确，导致a角偏大，由于故折射率的测量值将偏小；[4]如下图，

nsinsina实线是实际光线，红色虚线是该同学所做的光线，可见，该同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小．(2)①[5]为猎取单色线光源，白色光源后面要有滤光片，单缝、双缝．表示各光学元件的字母排列挨次为CEDBA ．故答案为:EDB．②[6]图甲中手轮上的示数为x=2mm+0.0132.0mm=2.320mm1图乙中手轮上的读数为[7]相邻条纹间距

x=13.5mm+0.0137.0mm=13.870mm2xx 13.8702.320x③[8]依据xL得d

25 1 5 mm2.310mm.dx 210-42.31010-3 L

0.700

m=6.610-7m6．〔1〕如图；〔2〕向右偏〔3〕19.4 6.8×10-7【解析】解析：〔1〕如图；〔2〕向右偏〔3〕19.4解析：〔1〕如图；〔2〕向右偏〔3〕19.46.8×10-7【解析】连接电路时应组成两个回路：将大线圈和电流计串联形成一个回路；将电键、滑动变阻器、电源、小线圈串联形成另一个回路即可，实物图如以下图所示：假设在闭合开关时觉察灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计的指针向右偏，合上开关后，将原线圈快速从副线圈中插入时，穿过线圈的磁通量增加，电流计指针将向右偏；测量头工具为10分度的游标卡尺，故读数为：19mm+4×0.1mm=19.4mm；依据条纹l间距公式x

dx，其中x

n1

d laa1 naa1 n4=6.8×10-7m【点睛】〔1〕留意在该试验中有两个回路，一个由大线圈和电流计串联而成，另一个由电键、电源、小线圈串联而成；依据题意应用楞次定律分析答题；利用光的干预试验测量波长的试验原理为：x

l，

dx，读出第一a1a2，再利用x入数据便可求解波长．7．190 7.868 A【解析】【分析】【详解】

d laa1 nn1 aa1 n31；4；〔b〕[3]相邻条纹间距解析：190 7.868【解析】【分析】【详解】

dx32

x1 A2〔1〕〔a〕[1]31条时读数为：x2mm19.00.01mm2.190mm；1[2]4条时读数为：x 7.5mm36.90.01mm7.869mm；2〔b〕[3]相邻条纹间距为：x

xx2 13由条纹间距公式x

L可知波长为：dd(x 2

x)1 ；3L2〔2〕[4]1所示：实线表示玻璃砖向上平移后实际的光路图，虚线表示