4.4实验:用双缝干涉测量光的波长 精选训练题
1.在利用双缝干涉测定光波波长时,首先调节________和________的中心均位于遮光筒的中心轴线上,并使单缝和双缝竖直并且互相平行.当屏上出现了干涉图样后,用测量头上的游标卡尺测出n条明纹间距离a,则两条相邻明条纹间的距离Δx=________,双缝到毛玻璃屏的距离L用________测量,用公式________可以测出单色光的波长.
2.某同学“用双缝干涉测光的波长”。
(1)如图所示,若将某单色光束照在的双缝上,在光屏上观察到的现象是图乙图样是平行且等宽的明暗相间的条纹。换用间隙更小的双缝,保持双缝到光屏的距离不变,在光屏上观察到的条纹宽度将_________;保持双缝间隙不变,减小光屏到双缝的距离,在光屏上观察到的条纹宽度将_________(以上均选填“变宽”“变窄”或“不变”);
(2)为测量该单色光的波长,将光束垂直射向间距为d的双缝(每个缝的宽度很窄,宽度可忽略),在双缝后面距离为L处的光屏上可以观察到干涉条纹。现使测量头的分划板中心刻线与条纹的中心对齐,经测量得出5条亮条纹之间的距离为a,则该单色光的波长为___。
3.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中采用双缝干涉仪,它包括以下元件(其中双缝和光屏连在遮光筒上):
A.白炽灯 B.单缝 C.光屏 D.双缝 E.滤光片
(1)把以上元件安装在光具座上时,正确的排列顺序是:A______(填选项前的字母,A已写好);
(2)正确调节后,在光屏上观察到红光干涉条纹,用测量头测出10条红亮纹间的距离为a;改用绿色滤光片,其他条件不变,用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b,则一定有a_________(填“大于”“小于”或“等于”)b。
4.在观察光的双缝干涉现象的实验中:
(1)将激光束照在如图乙所示的双缝上,在光屏上观察到的现象是图甲中的______。
(2)换用间隙更小的双缝,保持双缝到光屏的距离不变,在光屏上观察到的条纹宽度将________;保持双缝间隙不变,减小光屏到双缝的距离,在光屏上观察到的条纹宽度将______(以上均选填“变宽”“变窄”或“不变”)。
5.已知双缝到光屏之间的距离L=500mm,双缝之间的距离d=0.50mm,单缝到双缝的距离s=100mm,测量单色光的波长实验中,测得第1条亮条纹与第8条亮条纹的中心之间的距离为4.48mm,则相邻亮条纹之间的距离△x=_________mm;入射光的波长λ=_________m(结果保留两位有效数字).
6.小组同学利用双缝干涉原理来测定光的波长。实验中取双缝间距,双缝到光屏间距离,用某种单色光照射双缝得到干涉图样如图乙所示,分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别如图丙、丁所示,则游标卡尺的读数分别为___________、___________,该单色光的波长为___________m(计算结果保留三位有效数字)。
7.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,装置如图所示。双缝间的距离d=3mm。
(1)若测定红光的波长,应选用________色的滤光片。实验时需要测定的物理量有________和_______。
(2)若测得双缝与屏之间距离为0.70m,通过测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板前进或后退0.500mm)观察到第1条亮条纹的位置如图(a)所示,观察到第5条亮条纹的位置如图(b)所示。则可求出红光的波长λ=________m。(结果保留三位有效数字)
8.“用双缝干涉测光波长”实验中,实验装置如图甲所示:
为了观察红光的干涉图样,现有毛玻璃屏A 、双缝B、白光光源C 、透镜D、单缝E、红色滤光片F等光学元件,
(1)为了保证实验能正常进行,需要依次放置光学元件,那么从左往右,表示各光学元件字母的正确排列顺序为:C、D、____、A.
(2)一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时,发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐,如图乙所示,若要使两者对齐,该同学应如何调节:___
A.仅左右转动透镜
B.仅调节拨杆
C.仅旋转双缝
D.仅旋转测量头
(3)为了使测得单色光的条纹间距增大,在其它条件不变情况下,以下做法合适的是__
A.增大单缝与双缝间距
B.增大双缝与毛玻璃屏间距
C.增大两双缝间距离
D.增强光源亮度
9.如图甲所示,为了观察双缝干涉图样,在暗室中做光的干涉实验,打开激光器,让一束黄色的激光通过双缝.
(1)在光屏上观察到的图案应该是图乙中的______(选填“a”或“b”);
(2)为了让光屏上观察到的条纹间距变大,下列做法可行的是______.
A.其它条件不变,只将光源换为红色激光光源
B.其它条件不变,只将光源换为蓝色激光光源
C.其它条件不变,只换一个双缝间距较小的双缝
D.其它条件不变,只减小双缝与光屏的距离
10.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).
11.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,用图甲装置测量红光的波长:
(1)图甲中标示的器材“A”应为_________;
(2)图乙中测量头的读数为__________mm;
(3)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.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
(4)下列图示中条纹间距表示正确是______。
A. B. C.D.
参考答案
1.光源 滤光片 毫米刻度尺
2.变宽 变窄
3.E、B、D、C 大于
4.A 变宽 变窄
5.0.64 6.4×10-7
6.11.1 15.6 6.43×10-7
7.红 双缝到屏的距离l 相邻的两条亮(或暗)条纹间的距离Δx 6.86×10-7
8.F、E、B D B
9.(1)b (2)AC
10.相互平行 凸透镜 滤光片 偏右 2.125 607
11.红光滤光片 4.695 AB C答案第1页,共2页