鲁科版高中物理选择性必修第一册·第5章第2节 科学测量：用双缝干涉测光的波长（同步练习含答案）

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第2节 科学测量：用双缝干涉测光的波长

1.[多选]某同学在做双缝干涉实验时，按装置图安装好实验装置，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

2. [多选]在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中(实验装置如图所示)，下列说法正确的是(　　)

A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝

B.测量某条干涉亮条纹位置时，应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐

C.为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距Δx＝

D.某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，可以采用的方法是改用蓝光作为入射光

3. [多选]关于“用双缝干涉测量光的波长”的实验，正确的说法是(　　)

A.实验时应调节各器件共轴，并且单缝和双缝的缝应相互平行

B.观察到的白光的干涉图样是：在视野中可以看到彩色的干涉条纹，中央为一条白亮的零级干涉条纹；彩色条纹的排列，以零级亮条纹为中心左右对称，在第一级亮条纹中紫色在最外侧

C.看到白光的干涉条纹后，在单缝前面放上红色或绿色滤光片，即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹，且红条纹的相邻条纹间距比绿条纹的相邻条纹间距大

D.测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数

4.利用如图所示的实验装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，下列说法正确的有________．

A.实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝

B.将滤光片由紫色换成红色，干涉条纹间距变宽

C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽

D.测量过程中误将5个条纹间距数成6个，波长测量值偏大

5. 在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，某同学对实验装置进行调节并观察实验现象。

（1）图（a）（b）是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是　　　　。

（2）下述现象中，能观察到的是　　　　。

A.将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽

B.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽

C.换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄

D.去掉滤光片后，干涉现象消失

6.利用所学物理知识解答问题：

如图甲所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图，图中是光源，是滤光片，是单缝，是双缝，是光屏。下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是___

A.增大和之间的距离

B.增大和之间的距离

C.将绿色滤光片改成红色滤光片

D.增大双缝之间的距离

如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是______填数字代号。

转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数如图乙所示。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读出手轮的读数如图丙所示。则相邻两亮条纹的间距是______mm。

如果已经量得双缝的间距是、双缝和光屏之间的距离是900mm，则待测光的波长是______取三位有效数字

7．用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离d＝0.20 mm，双缝到毛玻璃屏间的距离L＝75.0 cm，如图甲所示，实验时先转动如图乙所示的测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准如图丙所示的第1条明条纹，此时卡尺的主尺和游标尺的位置如图戊所示，则游标卡尺的读数x1＝________mm，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准第5条明条纹，如图丁所示，此时卡尺的主尺和游标尺的位置如图己所示，则游标卡尺的读数x2＝________mm，由以上已知数据和测量数据，该单色光的波长是________mm.

   甲　　　　　　　乙

8. (1)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，备有下列仪器：

A．白炽灯  B．双缝  C．单缝   D．滤光片

E．光屏

把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是________．(填写字母代号)

(2)已知双缝到光屏之间的距离l＝500 mm，双缝之间的距离d＝0.50 mm，单缝到双缝之间的距离s＝100 mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，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所示．则入射光的波长λ＝________m(结果保留两位有效数字)．

 (3)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

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第2节 科学测量：用双缝干涉测光的波长

参考答案

1.AC   2.BC   3.ACD   4.AB

5. 解：由于单色光的干涉条纹与单缝和双缝都平行，应沿竖直方向。

由于Δx=λ，d1<d2，间距d1的双缝对应条纹间距宽，应该是图像（c）。

6.；；；

解析：根据知，为增大相邻亮纹暗纹间的距离，可采取增大双缝到光屏的距离、减小双缝间距离、或增大入射光的波长，而单缝与双缝间距不会影响条纹间距。故BC正确，AD错误。

将灯泡换成激光光源，激光的单色性好，不需要滤光片与单缝，即为与。

图乙中固定刻度读数为，可动刻度读数为，所以最终读数。

图丙中固定刻度读数为，可动刻度读数为：，所以最终读数。

根据；

相邻干涉条纹的间距；

由得。

7. 0.3　9.6　6.2×10－4

解析：图戊的示数主尺为0 mm；游标尺的第3刻度与上面对齐，读数为0.1×3 mm＝0.3 mm，总读数为0.3 mm；图己的示数主尺为9 mm；游标尺的第6刻度与上面对齐，读数为0.1×6 mm＝0.6 mm，总读数为9.6 mm.根据Δx＝λ得，λ＝＝ mm＝6.2×10－4 mm.

8．(1)ADCBE　(2)6.4×10－7　(3)AB

解析:(2)游标卡尺读数精确度为0.1 mm，

A位置主尺读数为11 mm，

游标尺读数为1×0.1 mm＝0.1 mm，

读数为x1＝11 mm＋0.1 mm＝11.1 mm，

同理B位置读数为x2＝15.6 mm，

则条纹间距Δx＝≈0.64 mm，

则λ＝Δx＝6.4×10－7m.

(3)由Δx＝λ可知，要增大条纹间距，可用波长更长的入射光、增大双缝到屏的距离或减小双缝间距，故A、B正确．