_实验:用双缝干涉测量光的波长.doc
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1.做“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,根本无法看见明暗相间的条纹,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
答案:ACD
2.(2012·大连高二检测)做双缝干涉实验时,要增大屏上相邻亮条纹之间的距离,可以采取的措施是( )
A.减小双缝到屏的距离 B.增大光的频率
C.增大双缝之间的距离 D.增大光的波长
答案:D
解析:由双缝干涉中条纹宽度的表达式Δx=λ可知,增大条纹宽度Δx,可以增大双缝到屏的距离l、减小双缝之间的距离d,或者增大光的波长λ,故A、C错,D对;增大光的频率,则减小了光的波长,条纹宽度减小,故B错。
3.某同学在做“双缝干涉测定光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度线对齐第2条亮纹的中心时(如图甲中的A),游标卡尺的示数如图乙所示,第二次分划板中心刻度线对齐第6条亮纹的中心时(如图丙中的B),游标卡尺的示数如图丁所示。已知双缝间距d=0.5mm,缝到屏的距离L=1m。则:
(1)图乙中游标卡尺的示数为________cm。
(2)图丁中游标卡尺的示数为________cm。
(3)所测光波的波长为____m(保留两位有效数字)。
答案:(1)1.250 (2)1.770 (3)6.5×10-7
解析:(1)图乙中游标卡尺是20个等分刻度,精确度为0.05mm,读数为12mm+0.05mm×10=12.50mm=1.250cm。
(2)图丁中游标卡尺也是20个等分刻度,读数为17mm+0.05mm×14=17.70mm=1.770cm。
(3)由Δx=λ可得
λ=Δx·=×m=6.5×10-7m。
4.双缝干涉实验装置如图所示,绿光通过单缝S后,投射到具有双缝的挡板上,双缝S1和S2与单缝的距离相等,光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝S1和S2的距离相等,P点是距O点最近的第一条亮条纹。如果将入射的绿光换成红光或蓝光,讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是:O点是红光的亮条纹;红光的第一条亮条纹在P点的上方;O点不是蓝光的亮条纹;蓝光的第一条亮条纹在P点的上方。其中正确的是( )
A.只有正确 B.只有正确
C.只有正确 D.只有正确
答案:A
解析:O点到两缝的距离相等,故不论换用红光还是蓝光,O点均为亮条纹,所以正确,错误;由Δx=λ可知,红光的波长比绿光的大,条纹间距也比绿光大,因此,红光的第一条亮条纹在P点的上方;正确;同理,蓝光的波长比绿光的小,蓝光的第一条亮条纹在P点的下方,错误;综上所述,只有A正确。
5.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各装置的名称依次是下列选项中的( )
A.a单缝、b滤光片、c双缝、d光屏
B.a单缝、b双缝、c滤光片、d光屏
C.a滤光片、b单缝、c双缝、d光屏
D.a滤光片、b双缝、c单缝、d光屏
对于某种单色光,为增加相邻亮纹(或暗纹)之间的距离,可采用的方法是(任写一种方法)________。
答案:C 增加双缝到屏的距离或减小双缝间距
解析:a、b、c、d各装置的名称分别为滤光片、单缝、双缝、光屏,故C正确;由Δx=λ可知,要增加相邻亮纹(或暗纹)的距离,可以增加双缝到屏的距离,也可以减小双缝间距。
6.如图所示,A、B、C、D代表双缝产生的四种干涉图样,回答下面问题:
(1)如果A图样是红光通过双缝产生的,那么换用紫光得到的图样用________图样表示最合适。
(2)如果将B图样的双缝距离变小,那么得到的图样用________图样表示最合适。
(3)如果将A图样的双缝到屏的距离变小,那么得到的图样用________图样表示最合适。
(4)如果将A图样的装置从空气移入水中,那么得到的干涉图样用________图样表示最合适。
答案:(1)C (2)D (3)C (4)C
解析:利用Δx=λ公式,光源由红光换成紫光时,λ变小, 相应Δx也变小,(1)中应选C;双缝距离d减小时,Δx变大,(2)中应选D;双缝到屏的距离l变小,得到的图样的Δx变小,(3)中应选C;将装置从空气移入水中时,波长λ减小,Δx也减小,(4)中应选C。
7.某位同学在做用双缝干涉测光的波长的实验中,透过测量头上的目镜观察干涉图样,若只在左侧视野中有明暗相间的条纹,而右侧较暗(没有条纹),这是怎么回事?应如何调节?
解析:既然在光屏上出现了明暗相间的条纹,说明双缝和单缝是平行的,符合干涉条件,而视野中右侧没有干涉条纹,可能是目镜过于偏向右侧,偏离了遮光筒轴线所致。所以可转动测量头上的手轮,使分划板连同目镜向左侧移动适当距离即可。
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