人教版高中物理选修一 第4章 第4节 实验：用双缝干涉测量的波长(word版含答案)

人教版高中物理选修一 第4章 第4节 实验：用双缝干涉测量的波长
一、单项选择题（共2小题；）
1. 用单色光做双缝干涉实验时，下列说法正确的是
A. 入射光波长越长，干涉条纹间距越小
B. 入射光频率越高，干涉条纹间距越大
C. 把入射光由红光变成紫光，干涉条纹间距变小
D. 把入射光由绿光变成红光，干涉条纹间距变小
2. 两盏普通白炽灯发出的光相遇时，我们观察不到干涉条纹，这是因为
A. 两盏灯亮度不同 B. 灯光的波长太短
C. 两灯光的振动情况不同 D. 电灯发出的光不稳定
二、实验题（共3小题；）
3. 某同学在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置俯视图如图所示。
（1）该同学经过初步调试后，看到了比较模糊的条纹，为了在屏上得到清晰的条纹，以下操作正确的是 （填选项前的字母）（说明：图左侧为前方）
A．旋转测量头 B．上下拨动金属拨杆 C．左右拨动金属拨杆 D．前后拨动金属拨杆
（2）该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中心刻线不平行，如图所示，若要使两者对齐，该同学应 （填选项前的字母）
A．仅左右转动透镜 B．仅旋转单缝 C．仅旋转双缝 D．仅旋转测量头
4. 利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距 ，双缝到光屏的距离 ，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板在图中 、 位置时游标卡尺读数如图乙所示，则：
（1）分划板在图中 、 位置时游标卡尺读数分别为 ， ，相邻两条纹间距 ；
（2）波长的表达式 （用 、 、 表示），该单色光的波长 ；
（3）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将 （填‘‘变大”、“不变“或“变小’’）。
5. 用双缝干涉测量光的波长实验装置如图甲所示。将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，光源发的光经滤光片（装在单缝前）成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮，已知双缝间的距离为 。透镜的作用是使射向单缝的光更集中。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，通过日镜可以在屏上观察到干涉条纹。
（1）实验时，还需要测量的有 ；
（2）实验中将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第 条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示；然后转动测量头，使分划板中心刻线与第 条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示，可得相邻的条纹之间距离为 ；
（3）若测得双缝到毛玻璃屏的距离为 ，则本次实验测得的这种光的波长是 （保留两位有效数字）；
（4）若实验中发现条纹太稀疏，可采取的改善办法是 （至少写一条）。
答案
1. C
2. C
【解析】两个不同的光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光振动情况往往是不同的，由点光源发出的光或同一列光分出的两列光其振动情况是相同的。
3. （1） C
【解析】为了在屏上得到清晰的条纹，可左右拨动金属拨杆，调节单缝和双缝平行，故C正确，A、B、D错误。
（2） D
【解析】单缝与双缝相互平行，发现干涉图样里面的亮条纹与分划板中心刻线不平行，若要使两者平行，该同学应旋转测量头，故A、B、C错误，D正确。
4. （1） ；；
（2） ；
（3） 变小
5. （1） 双缝到屏的距离
【解析】实验时，根据公式 可知，光波波长 ，所以需要测量相邻的条纹之间距离、双缝间距、双缝到屏的距离。所以还需要测量的是双缝到屏的距离。
（2）
【解析】第一条亮纹的读数为：，
第 条亮纹的读数为：，
所以相邻的亮纹间距是 。
（3）
【解析】光波波长 。
（4） 减小双缝到屏的距离或减小光波的波长或增大双缝的间距
【解析】根据公式 可知，想要条纹变密集，即让 变小，可以减小双缝到屏的距离，减小光波的波长，增大双缝的间距。
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