2019人教版选择性必修第一册 第四章 光 第4节 实验:用双缝干涉测量光的波长 基础训练
一、多选题
1.下列说法正确的是( )
A.由可知机械波的传播速率由波长和频率共同决定
B.机械波在经过不同介质的界面时会发生反射和折射
C.“彩超”利用多普勒效应比较反射波相对入射波频率的变化可测出人体血液流动的速度
D.在双缝干涉实验中,双缝间距和双缝到光屏距离一定时,干涉条纹间距与波长成正比
2.在用双缝干涉测量单色光的波长实验中,做好如丙图所示调整后,在单缝与光源之间放上红色滤光片就可见到红光的双缝干涉图样。如果将氦氖激光器激发出的激光作为光源,丙图中不需要的实验器材有哪些( )
A.滤光片 B.单缝 C.双缝 D.遮光筒
3.利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长,下列说法中正确的有( )
A.实验装置中的①②③元件的中心大致位于遮光筒的中心轴线上
B.将滤光片由紫色换成红色,干涉条纹间距变宽
C.将双缝换为间距更小的双缝后,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
4.煤矿中瓦斯爆炸危害极大。某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率,于是,他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器,原理如图所示。在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B,容器A与干净的空气相通,在容器B中通入矿井中的气体,观察屏上的干涉条纹,就能够监测瓦斯浓度。下列说法正确的是( )
A.若屏的正中央仍是亮纹,说明B中的气体与A中的空气成分相同,不含瓦斯
B.若屏的正中央是暗纹,说明B中的气体与A中的空气成分不相同,可能含有瓦斯
C.如果屏上干涉条纹不停地移动,说明B中的气体瓦斯含量不稳定
D.用频率更大的单色光照射单缝时,屏上出现的干涉条纹间距变大
5.先后用两种不同的单色光,在相同的条件下用同一双缝干涉装置做实验,在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同,其中两条亮纹间距较大的单色光比两条亮纹间距较小的单色光
A.其光子的能量较大
B.在玻璃中传播速度较大
C.在真空中的波长较长
D.在玻璃中传播时,玻璃的折射率较大
6.某同学在做双缝干涉实验时,按图安装好实验装置,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
二、单选题
7.如图所示,一束光由半圆形玻璃砖的右侧面沿半径射入,经AB界面折射后分为a、b两束光,则下列说法正确的是( )
A.b光的光子能量小于a光的光子能量
B.现将入射光绕O点逆时针转动,则a光先消失
C.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
D.在半圆形玻璃中,b光的传播时间小于a光的传播时间
8.下列说法正确的是( )
A.雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的
B.光在介质中传播的速度与光的频率无关
C.在双缝干涉实验中,用紫光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距
D.机械波可以在真空中传播
9.在光的双缝干涉实验中,能增大条纹间距的做法是
A.改用频率更高的光波 B.改用波长更长的光波
C.增大双缝间距 D.减小双缝与光屏间距
10.利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长。下列说法中正确的是( )
A.实验装置中的①②③元件分别为单缝、滤光片、双缝
B.测量时测量头分划板的中心刻线应与条纹的中心对齐
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
11.在利用测量头测量条纹宽度时,应使分划板中心刻线( )
A.与亮条纹的边缘对齐 B.与暗条纹的边缘对齐
C.与亮条纹的中心位置对齐 D.与暗条纹的中心位置对齐
三、实验题
12.(1)如图1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、滤光片、________(填写相应的器材)、双缝、遮光筒、光屏。某同学用黄色滤光片时得到一个干涉图样,为了使干涉条纹的间距变宽,可以采取的方法是_________。
A.换用紫色的滤光片
B.换用红色的滤光片
C.使光源离双缝距离近一些
D.使光屏离双缝距离远一些
(2)选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离为L。然后,接通电源使光源正常工作。
①已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50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2(a)所示,图2(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,此时图2(b)中游标尺上的读数;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图3(a)所示,此时图3(b)中游标尺上的读数______________;
②观察图2、图3,为__________个暗条纹的宽度。
③在已知条纹间距为,双缝间距d,像屏与双缝屏间的距离为L的情况下,这种色光的波长_____________(用所给字母表示)。
13.小明和小强两位同学根据老师的要求到实验室想利用双缝干涉实验仪测量光的波长,实验老师给他提供(如图甲所示的)实验仪器。接通电源使光源正常发光。回答下列问题:
①一开始小明和小强同学按图甲所示将仪器安装在光具座上之后,在目镜中什么也看不到,两人看了说明之后,相互配合做了如下调节。一是调节光源、凸透镜、遮光筒轴线在同一高度上,二是调节单缝与双缝________,使缝的中点位于遮光筒轴线上,但是这次小明同学在目镜中看到了模糊不清的条纹,为了得到清晰的条纹,因仪器装置较长,一人无法完成操作,两人开始分工,小明在目镜中观察,小强必须前后微调________(填写图中所给的仪器名称)才能看到清晰的干涉条纹。
②经过认真、正确地调节,小明和小强看到了彩色干涉条纹,说明在实验装置当中缺少了________,小明和小强认为同样可以测出彩色条纹间距,从而测出小灯泡发出的光的波长,因此调节出如图乙、丙、丁所示的三个彩色条纹图样,请问观察到图乙情景时目镜中心相对于遮光筒轴线是________(填“偏左”或“偏右”)的。
③观察到图乙时,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,此时手轮上的示数为。然后转动测量头,使分划板中心刻线与第9条亮纹中心对齐,记下此时手轮上的示数为,求得相邻亮纹的间距________。
④已知双缝间距,测得双缝到光屏的距离,由计算表达式________,求得所测灯泡发出光的波长为________(结果保留三位有效数字)。
14.(1)为了测量当地重力加速度的数值,同学们设计了单摆装置来帮忙,但是由于粗心忘记测量摆球直径,实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长,测得多组周期T和的数据,作出图象,如图所示。
①小球的直径是__________cm;
②实验测得当地重力加速度大小是__________(取三位有效数字)。
15.如图所示:某同学对实验装置进行调节并观察实验现象:
(1)图甲、图乙是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是______(填A或B)。
(2)下述现象中能够观察到的是:(____)
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
(3)已知双缝之间距离为d,测的双缝到屏的距离为L,相邻条纹中心间距为,由计算公式______,可求得波长。如果测得第一条亮条纹中心与第六条亮条纹中心间距是11.550mm,求得这种色光的波长为______m。(已知双缝间距,双缝到屏的距离L = 700mm,计算结果保留一位小数)
16.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,要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置,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及排列顺序应为C,E,______,A;
(2)将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐,将该亮条纹定为第1条亮条纹,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条亮条纹中心对齐,记下此时图乙中手轮上的示数______mm,求得相邻亮条纹的间距Δx;
(3)已知双缝间距d为2.0×10-4m,测得双缝到屏的距离L为0.700m,由计算式=______,求得所测红光波长为______mm(保留2位有效数字)。
17.如图甲所示是“用双缝干涉测光的波长”的实验装置示意图,包括白光光源、单缝、双缝、滤光片、凸透镜(焦距12cm)和测量头(由目镜、毛玻璃、分划板和手轮构成),其中单缝、双缝以及测量头可跟遮光筒组装在一起。
(1)关于器材安装,下列说法正确的是___________。
A.凸透镜到光源的距离为6cm
B.图甲中①是凸透镜,②是滤光片
C.单缝必须跟双缝相互平行
D.单缝到双缝的距离越大越好
(2)某次实验使用红色滤光片,当分划板中心刻线与第5条红色亮纹中心对齐时,手轮上的示数如图乙所示,其读数为___________。
(3)若实验中所使用的双缝间距为d,双缝到毛玻璃的距离为L,某次实验测得相邻红色条纹的间距为,则所测红光的波长为___________。
18.如图甲所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中将实验仪器按要求安装在光具座上,并选用缝间距的双缝,然后,接通电源使光源正常工作。已知屏与双缝间的距离。
(1)已知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游标尺的示数如图丙所示,则此示数为________mm;接着再转动手轮,使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐,测得A条纹到B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_________m(保留2位有效数字)。
(2)另一同学按实验装置安装好仪器后,观察到光的干涉现象很明显。若他对实验装置进行改动后,在屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加,则以下改动可能会实现这个效果的是_________。
A.仅将滤光片移至单缝和双缝之间
B.仅将单缝与双缝间距增大少许
C.仅将单缝与双缝的位置互换
D.仅将红色滤光片换成绿色滤光片
19.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,将实验器材按要求安装在光具座上,如图所示。在实验前已获知的数据有:双缝的间距为,双缝到屏的距离为。
(1)为了达到实验目的,根据已标明的实验器材,可判断出处的实验器材是______。
(2)分别选用红色和蓝色滤光片做实验,得到的干涉图样是如下四幅图中的两幅。则用红色滤光片做实验得到的干涉图样是其中的______(填选项前面的字母代号)。
A. B. C. D.
(3)当用红色滤光片做实验时,经测量红光干涉条纹中相邻两亮条纹间的距离为,则此红光波长大小的表达式______。
20.(1)为观察电磁感应现象,某学生将灵敏电流计、螺线管A和B、滑动变阻器、开关、电源接成如图所示的实验电路:该同学将螺线管B放置在螺线管A中,闭合、断开开关时,灵敏电流计指针都没有偏转,其原因是______(填选项前的字母).
A.开关的位置接错
B.灵敏电流计的正、负接线柱上导线接反
C.螺线管B的两个接线柱上导线接反
D.电池的正、负极接反
电路连接的错误改正后,该同学在闭合开关时发现灵敏电流计指针向右偏转,则向右移动滑动变阻器的滑片时(滑动变阻器接入电路的方式仍然如图中所示),灵敏电流计的指针向______(选填“左”或“右”)偏转.
(2)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,
①下列操作正确的是______
A.先调节光源高度,观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头
B.接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压
C.观察到条纹比较模糊,可以调节拨杆进行调整
D.测量某亮条纹位置时,目镜分划板中心刻度线与该亮纹边缘重合
②下列图示中条纹间距表示正确是______
21.某同学利用图示装置测量某单色光的波长,请回答以下问题:
(1)装置b为______,作用是______;
(2)为使实验现象明显,下列操作有必要的是______;
A.保证单缝与双缝的间距为波长的整数倍 B.使a、b间的距离适当大些
C.使单缝与双缝相互平行 D.把光源置于透镜的焦点上
(3)已知双缝的间距为,实验中测得双缝到屏的距离为,第1条亮纹与第5条亮纹间的距离为,则该单色光的波长为______m。
22.如图所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,某同学用黄色滤光片时得到一个干涉图样,为了使干涉条纹的间距变宽,可以采取的方法是________
A.换用紫色的滤光片 B.换用红色的滤光片
C.使光源离双缝距离近一些 D.使光屏离双缝距离远一些
四、解答题
23.在双缝干涉实验中,用频率的单色光照射双缝,若屏上点到双缝距离之差为,则点将出现什么条纹?若将整个装置放入折射率的介质中进行上述实验,则点又将出现什么条纹?
24.1801年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质.1834年,洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验).
(1)洛埃镜实验的基本装置如图所示,S为单色光源,M为一平面镜. 试用平面镜成像作图法画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域.
(2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L,光的波长为λ,在光屏上形成干涉条纹.写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式.
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.BCD
【详解】
A.机械波的传播速率由介质性质决定,与波的波长和频率无关,所以A错误;
B.机械波和光波一样,在界面处会发生反射和折射,所以B正确;
C.“彩超”原理即是利用多普勒效应比较反射波相对入射波频率的变化来检查身体状况和测定血液流速的,所以C正确;
D.由双缝干涉条纹间距可知,在双缝干涉实验中,双缝间距和双缝到光屏距离一定时,干涉条纹间距与波长成正比,所以D正确;
故选BCD。
2.AB
【详解】
由于氦氖激光器激发出的激光是单色光且方向性较强,故不需要滤光片和单缝,AB正确,CD错误。
故选AB。
3.ABC
【详解】
A.实验装置中的①②③元件的中心大致位于遮光筒的中心轴线上,选项A正确;
B.根据可知,将滤光片由紫色换成红色,红光波长大于紫光,则干涉条纹间距变宽,选项B正确;
C.根据可知,将双缝换为间距更小的双缝后,干涉条纹间距变宽,选项C正确;
D.测量过程中误将5个条纹间距数成6个,测得的条纹间距变小,则根据波长测量值偏小,选项D错误。
故选ABC。
4.BC
【详解】
A.如果容器A、B中气体相同,则折射率相同,到屏的中央光程相同,所以中央为亮纹,若含有瓦斯,但是到屏的中央光程恰好相差波长的整数倍,也为亮纹,故中央为亮纹,B中可能含瓦斯,也可能不含,选项A错;
B.如果中央为暗纹,则A、B中折射率一定不同,故选项B正确;
C.条纹不停的移动,则B中气体的折射率在变化即瓦斯含量不稳定,选项C正确;
D.用频率更大的单色光照射单缝时,波长变短,条纹间距变小,选项D错。
故选BC。
5.BC
【解析】
【详解】
AC、根据双缝干涉条纹的间距公式知,干涉条纹间距较大的单色光,波长较长,频率较低,根据知光子能量较小,A错误C正确;
BD、频率较小,则折射率较小,根据知在玻璃中传播速度较大,B正确D错误。
6.AC
【详解】
由题意可知,在光屏上却观察不到干涉图样,可能不满足频率相同的条件,也可能满足条件,但不能满足单缝与双缝平行,及中央轴线与遮光筒的轴线在同一条直线上,与是否安装滤光片,及光源的强弱无关,故AC正确,BD错误。
故选AC。
7.C
【详解】
A.因为玻璃对b光的偏折程度大于a光,所以玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率,所以b光频率高,光子能量大,故A错误。
B.根据 可知,b光临界角小,现将入射光绕O点逆时针转动,则b光先消失,故B错误;
C.b光频率高,波长短,根据 可知,分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距,故C正确;
D.根据 ,所以在半圆形玻璃中,b光速度小,路程相同,则b光时间长,故D错误。
故选C。
8.A
【详解】
A.油膜呈现彩色图样是光的干涉现象,由膜的前后表面反射光线,进行相互叠加而出现的薄膜干涉现象,故A正确;
B.光在介质中传播的速度与光的频率有关,故B错误;
C.根据
可知,由于紫光的波长比黄光的波长短,干涉条纹的间距将减小,故C错误;
D.机械波的传播需要介质;不能在真空中传播,故D错误;
故选A。
9.B
【详解】
根据条纹间距表达式可知,改用频率更高的光波,波长更小,则条纹间距减小,选项A错误;改用波长更长的光波,则条纹间距变大,选项B正确;增大双缝间距d,则条纹间距减小,选项C错误;减小双缝与光屏间距l,则条纹间距减小,选项D错误.
10.B
【详解】
A.实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝,A错误;
B.测量时测量头分划板的中心刻线应与条纹的中心对齐,B正确;
C.由
可知,干涉条纹间距只与双缝间距d、双缝到屏距离L有关,与单缝、双缝间距无必然关系,C错误;
D.测量过程中误将5个条纹间距数成6个,偏小,波长测量值偏小,D错误。
故选B。
11.C
【详解】
在利用测量头测量条纹宽度时,应使分划板中心刻线与亮条纹的中心位置对齐,这是因为条纹的边缘轮廓不清晰,如果对准边缘测量误差较大,而亮条纹比暗条纹更好观测,C正确,ABD错误。
故选C。
12.单缝 BD 15.02 6
【详解】
(1)根据实验原理,即可确定,再依据双缝干涉条纹间距公式,若要增加条纹宽度,则分析即。
(2)根据可知要求波长,已知L和d,则必需知道条纹间距,根据图2(a)指示的为第0条亮条纹中央所在的位置,而图3(a)指示的为第6条亮条纹中间所在的位置。故图2(a)中亮条纹与图3(a)中亮纹间的间隔为6个,从而求出,最后求出。
本题关键根据双缝干涉条纹间距公式列式分析,要明确公式中的各个物理量的含义。
【解答】
(1)[1]该实验是让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样,所以光具座上放置的光学元件依次为光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏。注意调节光学元件各中心位于遮光筒的轴线上。
[2]根据知,增大双缝和遮光屏的间距或减小双缝间的间距,可以增加相邻亮纹暗纹间的距离,若将黄色滤光片改成红色滤光片,则变大,故条纹间距变大。选项BD正确,AC错误。
故选BD。
(2)①[3]由3(b)知
②[4]观察图2、图3,很容易得到图中暗纹2(a)与图3(a)中暗纹间的间隔为6个;
③[5]由得
13.相互平行 凸透镜 滤光片 偏右 2.125 607
【详解】
①[1]调节单缝与双缝相互平行是干涉条纹是否清晰的前提条件,所以必须调节单缝与双缝相互平行;
[2]在调节光源、凸透镜、遮光筒轴线在同一高度上,单缝与双缝相互平行后,还必须认真前后微调凸透镜才能使光屏上得到清晰的干涉条纹的图样。
②[3][4]不加滤光片,观察到的是复色光的彩色条纹;根据实际操作易知图乙情景时目镜中心相对于遮光筒轴线是偏右的。
③[5]根据
得相邻亮纹的间距为2.2125mm
④[6]由知表达式为
带入数据
14.1.2cm 9.86
【详解】
(1)根据
可得
解得
①[1]由图像可知r=0.6cm,则小球的直径是1.2cm;
②[2]由图像可知
解得得当地重力加速度大小是
g=9.86
15.A AC
【详解】
(1)[1]双缝干涉条纹特点是等间距、等宽度、等亮度;衍射条纹特点是中间宽两边窄、中间亮、两边暗,且不等间距;根据此特点知甲图是干涉条纹,故选A;
(2)[2]A.根据双缝干涉条纹的间距公式知,将滤光片由蓝色的换成红色的,频率减小,波长变长,则干涉条纹间距变宽,故A正确;
B.根据双缝干涉条纹的间距公式,将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距不变,故B错误;
C.根据双缝干涉条纹的间距公式,换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄,故C正确;
D.去掉滤光片后,通过单缝与双缝的光成为白色光,白色光通过双缝后,仍然能发生干涉现象。故D错误。
(3)[3]已知双缝之间距离为d,测的双缝到屏的距离为L,相邻条纹中心间距为,根据
可得计算公式
[4]已知第1条亮纹中心到第6条亮纹中心间距,可得
由得
代入得
16.D、B 13.870 6.6×10-4
【详解】
(1)[1]光源经滤光片后只留下红光,再经过单缝、双缝后得到两束相干光源,照射到毛玻璃上形成明暗相间的干涉条纹,故由左至右,表示各光学元件的字母及排列顺序应为C,E,D,B,A。
(2)[2]图乙中手轮上的示数为
13.5mm+37.0=13.870mm
(3)[3]两条相邻两条文的间距
移项可得
[4]甲图中的读数为2.320mm,故两条相邻亮条纹的间距
代入数据后可解得=6.6×10-4mm。
17.BC 15.325mm
【详解】
(1)[1]A.凸透镜到光源的距离为6cm时,小于焦距12cm,不能得到平行光,A错误;
B.图甲中①是凸透镜,②是滤光片,B正确;
C.单缝跟双缝相互平行,双缝的亮度均匀,干涉条纹清晰,所以单缝必须跟双缝相互平行,C正确;
D.单缝到双缝的距离不是越大越好,距离太远双缝的亮度降低,干涉条纹不清晰,D错误。
故选BC。
(2)[2]手轮上示数的读数为
(3)[3]根据 解得 。
18.0.35 D
【详解】
(1)[1]读数为
(2)[2] A到B条纹间的距离为8.40mm,由图可知A到B条纹间的距离为5个条纹宽度,则
根据公式
得
[3]对实验装置作了一下改动后,在像屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加,可知各条纹的宽度减小,由公式
则有
A.仅将滤光片移至单缝和双缝之间,λ、L与d都不变,则不变,A错误;
B.仅将单缝远离双缝移动少许,λ、L与d都不变,则不变,B错误;
C.仅将单缝与双缝的位置互换,将不能正常观察双缝干涉,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,则减小,D正确。
故选D。
19.单缝 A
【详解】
(1)[1]为获取单色线光源,白色光源后面要有滤光片、单缝,然后让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样,处的实验器材是单缝。
(2)[2]干涉图样是间距相等明暗相间的条纹,由于红光的波长大于蓝光的波长,根据
可知红光的干涉图样的明暗相间的条纹更宽,故A正确,BCD错误。
故选A。
(3)[3]根据
得红光波长的表达式
20.A 右 ABC B
【详解】
(1)[1]该同学将线圈放置在线圈中,线圈中产生感应电动势;再闭合电键,磁通量不变,无感应电动势,故电流表指针不偏转;应改为电键闭合后,再将线圈放置在线圈中;或者将电键接在线圈所在回路中;
A.与分析相符,故A正确;
B与分析不符,故B错误;
C.与分析不符,故C错误;
D.与分析不符,故D错误.
[2]闭合电键时,磁通量增加,电流表指针向右偏转;向右移动滑动变阻器的滑片,电阻变小,电路电流变大,磁通量也增加,故感应电流相同,即电流表指针也向右偏转;
(2)①[3]A. 根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验操作步骤可知,安装器材的过程中,先调节光源高度,观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再安装单缝、双缝以及装上测量头,故A正确;
B. 若要小灯泡正常发光,则接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压,故B正确;
C. 观察到条纹比较模糊,可能是单缝与双缝不平行,可以调节拨杆进行调整.故C正确;
D. 测量某亮条纹位置时,目镜分划板中心刻度线与该亮纹的中心重合,故D错误;
②[4]干涉条纹的宽度是指一个明条纹与一个暗条纹的宽度的和,为两个相邻的明条纹(或暗条纹)的中心之间的距离;
A.与分析不符,故A错误;
B与分析相符,故B正确;
C.与分析不符,故C错误;
D.与分析不符,故D错误.
21.双缝 形成两列频率、相位、振动方向都相同(相干)的光源 BC
【详解】
(1)[1][2]装置b为双缝,作用是形成两列频率、相位、振动方向都相同(相干)的光源;
(2) [3]A.单缝与双缝的间距对干涉条纹无影响,选项A错误;
B.使单缝a与双缝b间的距离适当大些,可使干涉更明显,选项B正确;
C.实验时必须使单缝与双缝相互平行,选项C正确;
D.把光源是否置于透镜的焦点上,对实验现象无影响,选项D错误;
故选BC。
(3)[4] 第1条亮纹与第5条亮纹间的距离为12.160mm,可知
根据
可得
22.BD
【详解】
由于干涉条纹间距为:可知,为了使干涉条纹的间距变宽,可以换用波长较长的红色滤光片,也可以使光屏离双缝距离远一些.故BD正确.
23.暗,亮
【详解】
由得
即
故点出现暗条纹
放入的介质中,
由得
即
故点出现亮条纹
24.(1)如图所示
(2)Δx=
【详解】
(1)①根据对称性作出光源S在平面镜中所成的像S′.②连接平面镜的最左端和光源,即为最左端的入射光线,连接平面镜的最左端和像点S′,并延长交光屏于一点,该点即为反射光线到达的光屏的最上端;同理连接平面镜的最右端和像点S′,即可找到反射光线所能到达的平面镜的最下端.故经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域如图所示.
(2)从光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光,故是相干光,该干涉现象可以看做双缝干涉,所以SS′之间的距离为d,而光源S到光屏的距离看以看做双孔屏到像屏距离L,根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式△x=λ因为d=2a,所以相邻两条亮纹(或暗纹)间距离△x=λ.
答案第1页,共2页
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