5.2 科学测量：用双缝干涉测光的波长 同步测试（Word版含答案）

第2节　科学测量：用双缝干涉测光的波长 同步测试
1.某同学用绿色激光光源做光的杨氏双缝干涉实验，通过调整，光屏上p点出现了清晰的第三级亮条纹，此时绿色激光光源坏了，备用器材有：红色激光光源、紫色激光光源和间距不等的双缝光栅，为使p点再次出现第三级亮纹，可行的操作为(　　)
A．换用红色激光光源，同时换用间距小的双缝光栅
B．换用紫色激光光源，同时换用间距小的双缝光栅
C．换用紫色激光光源，同时减小双缝到光屏的距离
D．换用红色激光光源，同时增大双缝到光屏的距离
2．用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx.下列说法中正确的是(　C　)
A．如果增大单缝到双缝间的距离，Δx将增大
B．如果增大双缝之间的距离，Δx将增大
C．如果增大双缝到光屏之间的距离，Δx将增大
D．如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，Δx将增大
3．(多选)某同学按实验安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功，若他在此基础上对仪器的安装做如下改动，但还能使实验成功的是(　ABC　)
A．将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许，其他不动
B．将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动
C．将单缝向双缝移动少许，其他不动
D．将单缝和双缝的位置互换，其他不动
4．如图所示，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①光源、②______、③________、④________、⑤遮光筒、⑥光屏．对于某种单色光，为增大相邻亮纹(暗纹)间的距离，可采取____________________或____________________的方法．
5．在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如下图)：
(1)下列说法哪一个是错误的________．(填选项前的字母)
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．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐
C．为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距Δx＝
(2)测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图，其示数为________mm.
6．利用双缝干涉测定光的波长实验中，取双缝间距d＝0.5 mm，双缝与光屏间距离L＝0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉图像如图，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图，则图中A位置的游标卡尺读数为________ m，B位置的游标卡尺读数为________ m，单色光的波长为________ m.
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．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、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜．如图所示．
(1)M、N、P三个光学元件依次为________；
A．滤光片、单缝、双缝
B．单缝、滤光片、双缝
C．单缝、双缝、滤光片
D．滤光片、双缝、单缝
(2)对于某种单色光，为增加相邻亮纹(暗纹)间的距离，可采取的方法有________．
A．减小双缝间距离
B．增大双缝间距离
C．减小双缝到屏的距离
D．增大双缝到屏的距离
(3)如果测得双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，相邻两条亮纹中心间的距离为Δx，写出计算波长λ的表达式为________．
参考答案：
1.　B 2. C.3. A、B、C．
4. [解析]　做该实验时用单色光，应特别注意，②是滤光片，其他依次是单缝屏、双缝屏、遮光筒和毛玻璃屏．由条纹间距公式Δx＝λ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　增大双缝屏到光屏的距离　减小双缝屏两缝间距离
5. [解析]　(1)放上单缝和双缝后，由于发生干涉现象没法调节光源的高度，故A项错误．
(2)按读数规则，读出示数为：1.5 mm＋47.0×0.01 mm＝1.970 mm.
[答案]　(1)A　(2)1.970
6. [解析]　题图中游标卡尺是10个等分刻度，精确度为0.1 mm，故A位置读数为11 mm＋0.1×2 mm＝11.2 mm＝1.12×10－2 m；B位置读数为15 mm＋0.1×7 mm＝15.7 mm＝1.57×10－2 m；故Δx＝ m＝6.4×10－4 m；由Δx＝λ可得λ＝Δx·＝ m＝6.4×10－7 m.
[答案]　1.12×10－2　1.57×10－2　6.4×10－7
7. [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.
[答案]　0.3　9.6　6.2×10－4
8.[解析]　(1)这三个光学元件依次是滤光片、单缝和双缝；因为光通过单缝后的强度会减弱，所以滤光片的放置应该在单缝之前较好，这会使得通过的光线较多，提高亮度，故A正确，B、C、D错误；故选A.
(2)根据波长Δx＝可知，为增加相邻亮纹(暗纹)间的距离，应该减小双缝间距离d，增大双缝到屏的距离L，故A、D正确．
(3)如果测得双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，相邻两条亮纹中心间的距离为Δx.由双缝干涉条纹间距公式：Δx＝λ，解得λ＝Δx.
[答案]　(1)A　(2)AD　(3)Δx