用双缝干涉实验测量光的波长
教材原型实验
实验原理与操作
[典例1] 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中:
(1)如图所示,光具座放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件,其中a、b、c、d各元件的名称依次是(填选项前的字母)。( )
A.单缝、滤光片、双缝、光屏
B.单缝、双缝、滤光片、光屏
C.滤光片、单缝、双缝、光屏
D.滤光片、双缝、单缝、光屏
(2)在实验中观察到的干涉条纹如图甲所示,转动手轮,分划板上的刻度线处于x1、x2位置时,螺旋测微器对应的示数如图乙、丙所示,图丙读数:x2= ________ mm。已知双缝间距离为d,双缝到光屏的距离为 L,实验测得光的波长λ=__________(结果用x1、x2、d、L表示,不能引入新的字母)。
(3)若在另一次实验操作中,发现测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上,如图丁所示,则此情形下波长的测量值__________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
[解析] (1)根据实验原理可知,a、b、c、d各元件的名称依次是滤光片、单缝、双缝、光屏。
故选C。
(2) 螺旋测微器的精确度为0.01 mm,读数为7.5 mm+36.5×0.01 mm=7.865 mm
由干涉条纹间距公式有Δx=λ
其中Δx=
解得λ=。
(3)此情形将造成条纹间距的测量值偏大,根据双缝干涉的条纹间距公式可知波长的测量值将偏大。
[答案] (1)C (2)7.865 (3)大于
【典例1 教用·备选题1】在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,实验装置如图所示。
(1)某同学以线状白炽灯为光源,对实验装置进行调节并观察了实验现象后,总结出以下几点,正确的是________(多选)。
A.灯丝与单缝和双缝必须平行放置
B.干涉条纹与双缝垂直
C.干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关
D.干涉条纹的间距与光的波长有关
(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时,手轮上的示数如图甲所示,该读数为________mm。
(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图乙所示,则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时,测量值______(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值。
[解析] (1)为了获得清晰的干涉条纹,灯丝与单缝和双缝必须平行放置,A正确;干涉条纹与双缝平行,B错误;由干涉条纹的间距Δx=λ可知,干涉条纹的间距与单缝宽度无关,与光的波长有关,C错误,D正确。
(2)手轮的读数为0.5 mm+20.0×0.01 mm=0.700 mm。
(3)条纹与分划板中心刻线不平行时,有Δx实=Δx测cos θ,θ为条纹与分划板中心刻线间的夹角,故Δx实<Δx测。
[答案] (1)AD (2)0.700 (3)大于
【典例1 教用·备选题2】某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可________。
A.将单缝向双缝靠近
B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动
D.使用间距更小的双缝
(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx,则单色光的波长λ=________。
(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300 mm,测得屏与双缝间的距离为1.20 m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为______ nm(结果保留3位有效数字)。
[解析] (1)相邻明(暗)干涉条纹的宽度Δx=λ,要增加观察到的条纹个数,即减小Δx,需增大d或减小l,因此应将屏向靠近双缝的方向移动或使用间距更大的双缝,选项B正确。
(2)第1条暗条纹到第n条暗条纹间的距离为Δx,则相邻暗条纹间的距离Δx′=
又Δx′=λ,解得λ=。
(3)由λ=,代入数据解得λ=630 nm。
[答案] (1)B (2) (3)630
数据处理与误差分析
[典例2] (2025·广东阳江质检)某同学用如图甲所示的实验装置做“用双缝干涉测光的波长”的实验,他用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离,转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第一亮条纹)的中心,此时游标尺上的示数情况如图丙所示;转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐第六亮条纹的中心,此时游标尺上的示数情况如图丁所示。则:
(1)图丙的读数x1=________ mm。
(2)图丁的读数x2=________ mm。
(3)实验中所用的双缝间的距离d=0.20 mm,双缝到屏的距离L=60 cm,则实验中计算波长的表达式λ=________(用题目中给出的已知量和直接测量量的符号表示)。
(4)根据以上数据,可得实验中测出的光的波长λ=________ nm。
[解析] (1)题图丙中的读数为x1=1 mm+0.05×3 mm=1.15 mm。
(2)题图丁中的读数为x2=8 mm+0.05×19 mm=8.95 mm。
(3)相邻两个亮条纹的距离Δx=
实验中计算波长的表达式λ=Δx=。
(4)把数据代入公式,得λ==5.20×10-7 m=520 nm。
[答案] (1)1.15 (2)8.95 (3) (4)520
【典例2 教用·备选题】在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上,如图1所示。已知双缝间的距离为d,在距双缝L远的屏上,用测量头测量条纹间宽度。
(1)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,此时手轮上的示数如图2(甲)所示;然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时如图2(乙)所示的手轮上的示数为________ mm,求得相邻亮纹的间距Δx为________ mm。
(2)波长的表达式λ=________(用Δx、L、d表示);
(3)若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)图3为上述实验装置示意图。S为单缝,S1、S2为双缝,屏上O点处为一条亮条纹。若
实验时单缝偏离光轴,向下微微移动,则可以观察到O点处的干涉条纹________。
A.向上移动 B.向下移动
C.间距变大 D.间距变小
[解析] (1)题图2(甲)所示的手轮上的示数为2 mm+0.320 mm=2.320 mm,题图2(乙)所示的手轮上的示数为13.5 mm+0.370 mm=13.870 mm;相邻亮纹的间距为Δx= mm=2.310 mm。
(2)根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ
得λ=。
(3)改用频率较高的单色光照射,光的波长变短,根据Δx=λ知得到的干涉条纹间距变小。
(4)实验时单缝偏离光轴,向下微微移动,通过双缝S1、S2的光仍是相干光,仍可产生干涉条纹,对于中央亮纹来说,从单缝S经过S1、S2到中央亮纹的路程差仍等于0,则中央亮纹O的位置略向上移动,故A正确,B错误;由于λ、d、L均不变,则双缝干涉条纹间距Δx不变,故C、D错误。
[答案] (1)13.870 2.310 (2) (3)变小 (4)A
拓展创新实验
实验装置创新
[典例3] (2024·广东深圳一模)某实验小组使用图甲的装置测量某红色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板,双缝间的宽度d=0.2 mm。激光经过双缝后投射到光屏中的条纹如图乙所示,由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离x=________mm。通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离L=2.0 m,已知=(Δx为相邻两条亮纹间的距离),则该激光的波长λ=________m。如果用紫色激光重新实验,相邻亮纹间距会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
[解析] 刻度尺的最小刻度值为1 mm,由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离为65.0 mm。
由题图乙可知Δx== mm=6.50 mm
由=可得λ== m=6.50×10-7 m。如果用紫色激光重新实验,由于紫色激光的波长较小,由=可知,d、L不变,则相邻亮纹间距会变小。
[答案] 65.0 6.50×10-7 变小
本实验的创新之处:原实验是由一个灯泡发光,经单缝衍射后,射向双缝;本实验将激光灯作为光源,因激光的高度相关性,无需单缝,可直接射向双缝。
实验原理创新
[典例4] 劳埃德(H.Lloyd)在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置。如图所示,从单缝S发出的光,一部分入射到平面镜后反射到屏上,另一部分直接投射到屏上,在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是S′。
(1)通过劳埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹,这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝,________相当于另一个“缝”;
(2)实验表明,光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时,在入射角接近90°时,反射光与入射光相比,相位有π的变化,即半波损失。如果把光屏移动到和平面镜接触,接触点P处是________(选填“亮条纹”或“暗条纹”);
(3)实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0.15 mm,单缝到光屏的距离D=1.2 m,观测到第3个亮条纹到第12个亮条纹的中心间距为22.78 mm,则该单色光的波长λ=________ m(结果保留3位有效数字)。
[解析] (1)根据题图可知,如果S被视为其中的一个缝,S经平面镜成的像S′相当于另一个“缝”。
(2)根据题意可知,把光屏移动到和平面镜接触,光线经过平面镜反射后将会有半波损失,因此接触点P处是暗条纹。
(3)每两条相邻亮条纹中心间距为
Δx= m≈2.53×10-3 m
根据公式Δx=λ得λ=Δx
代入数据解得λ≈6.33×10-7 m。
[答案] (1)S′ (2)暗条纹 (3)6.33×10-7
本实验创新之处:用单缝和平面镜做“用双缝干涉测量光的波长”的实验时,S经平面镜成的像S′相当于另一个“缝”,这样平面镜对单缝成像,相当于双缝,满足干涉条件,能在光屏上观察到明暗相间的干涉条纹。
实验针对训练(十八) 用双缝干涉实验测量光的波长
1.(多选)关于“用双缝干涉测量光的波长”、“测量玻璃折射率”两个实验,下列说法正确的有( )
A.如图甲所示为光具座放置的光学元件,其中a为双缝
B.如图乙所示,波长的测量值大于真实值
C.如图丙所示,P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些,可以减小实验误差
D.如图丁所示,将玻璃砖两界面画得比实际宽,则测得的折射率比真实值大
BC [题图甲中,a为单缝,故A错误;根据相邻条纹间距与波长的关系可得λ=,由题图乙可知,Δx的测量值偏大,则波长的测量值大于真实值,故B正确;大头针垂直插在纸面上以及大头针P1与P2及P3与P4之间的距离适当大些,可减小确定光路方向时的误差,从而减小实验误差,故C正确;实线是真实的光路图,虚线是玻璃砖宽度画大后的光路图,如图所示,由图看出,在这种情况测得的入射角不受影响,但测得的折射角比真实的折射角偏大,根据折射定律可知,测得的折射率偏小,故D错误。故选BC。]
2.(2024·广东卷)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中,在光具座上安装光源、遮光筒和光屏。遮光筒不可调节。打开并调节________,使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮。取下光屏,装上单缝、双缝和测量头。调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到________。
[解析] 在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中,在光具座上安装光源、遮光筒和光屏,遮光筒不可调节,打开并调节光源,使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮,取下光屏,装上单缝、双缝和测量头,调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到干涉条纹。
[答案] 光源 干涉条纹
3.(2024·河北卷)某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长,实验装置如图所示,其中测量头包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等。
该同学调整好实验装置后,分别用红色、绿色滤光片,对干涉条纹进行测量,并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标尺读数,如表所示:
单色光类别 x1/mm x6/mm
单色光1 10.60 18.64
单色光2 8.44 18.08
根据表中数据,判断单色光1为________(选填“红光”或“绿光”)。
[解析] 根据Δx=λ,可得λ=
由题图表带入数据可知
Δx1= mm=1.608 mm
Δx2= mm=1.928 mm
故Δx1<Δx2
则λ1<λ2
已知绿光的波长小于红光波长,则单色光1是绿光。
[答案] 绿光
4.在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上(如图所示),单缝保持竖直方向,并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知,毛玻璃屏与双缝屏间的距离为l。接通电源使光源正常工作。
(1)组装仪器时,单缝和双缝的空间关系应该为________(多选)。
A.a代表单缝,b代表双缝
B.a代表双缝,b代表单缝
C.二者相互垂直放置
D.二者相互平行放置
(2)将红色滤光片改为绿色滤光片,其他实验条件不变,在目镜中仍可看见清晰的条纹,则______(多选)。
A.条纹为竖条纹
B.条纹为横条纹
C.与红光相比条纹间距变窄
D.与红光相比条纹间距变宽
(3)经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离为Δx,则这种色光的波长表达式为λ=________(用题中所给字母表示)。
[解析] (1)双缝的光来自于同一个单缝,因此单缝a距离光源更近,A正确,B错误;双缝与单缝应该平行放置,才能观察到双缝干涉实验,C错误,D正确。
(2)由于单缝保持竖直,条纹的方向与单缝平行,因此条纹竖直,A正确,B错误;由于绿光的波长比红光的短,因此干涉条纹间距比红光的窄,C正确,D错误。
(3)根据两个相邻的明纹(或暗纹)间距为Δx=λ,可得波长表达式λ=Δx。
[答案] (1)AD (2)AC (3)Δx
5.某同学在用如图1所示实验装置测量光的波长的实验中,已知两缝间的间距为0.3 mm,以某种单色光照射双缝时,在离双缝1.2 m远的屏上,用测量头测量条纹间的宽度:先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,此时手轮上的示数如图2甲所示;然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图乙所示。图甲读数为________ mm,图乙读数为________ mm。
根据以上实验,测得的光波长是________ m(结果保留2位有效数字)。
[解析] 题图甲螺旋测微器固定刻度的读数是2.0 mm ,可动刻度的读数是33.5×0.01 mm=0.335 mm,则螺旋测微器的读数等于2.0 mm+0.335 mm=2.335 mm(2.333 mm~2.337 mm均可);题图乙螺旋测微器固定刻度的读数是15.0 mm,可动刻度的读数是37.5×0.01 mm=0.375 mm,则螺旋测微器的读数等于15.0 mm+0.375 mm=15.375 mm(15.373 mm~15.377 mm均可);
相邻条纹间距为Δx=
根据双缝干涉的条纹间距的公式Δx=λ
则这种单色光的波长λ==
代入数据解得λ≈6.5×10-7 m。
[答案] 2.335(2.333~2.337均可) 15.375(15.373~15.377均可) 6.5×10-7
6.“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,实验装置如图1所示。某同学经过粗略地调试后,出现了干涉图样,但不够清晰明亮,则他需要调节装置中的一个部件是________(选填“C”“D”“E”或“F”)。得到清晰明亮的图样后进行测量,测量头的游标位置如图2所示,则其读数为________ mm。
[解析] 要使干涉条纹更加清晰明亮,则要增大条纹的宽度,根据公式Δx=λ可知,增大双缝到屏的距离l或减小双缝之间的距离d都可以增大条纹的间距,所以需要调节E;
游标卡尺读数=固定刻度读数+游标尺读数,故读数为12 mm+0.1×6 mm=12.6 mm。
[答案] E 12.6
7.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,请按照题目要求回答下列问题:
(1)图1中甲、乙两图都是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是________(选填“甲”或“乙”)。
(2)将表中的光学元件放在图2所示的光具座上组装成用双缝干涉测量光的波长的实验装置,并用此装置测量红光的波长。
元件代号 A B C D E
元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透红光的滤光片
将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,从左至右,表示各光学元件的排列顺序应为________(填写元件代号)。
(3)已知该装置中双缝间距d=0.50 mm,双缝到光屏的距离l=0.50 m,在光屏上得到的干涉图样如图3(a)所示,分划板中心刻线在图中A位置时游标卡尺如图3(b)所示,则其示数为____ mm;在B位置时游标卡尺如图3(c)所示。由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为________ m(结果保留2位有效数字)。
[解析] (1)题图甲中的条纹间距和亮度相同,是干涉图样,题图乙是衍射图样。
(2)光源发出的白光,各种频率都有,加上E后通过的只有红光,变成单色光,加上D和B,就得到两列频率相同、步调一致的相干光,最后放置光屏,干涉条纹呈现在光屏上,所以顺序为EDBA。
(3)A位置的示数为111.15 mm,B位置的示数为115.45 mm,题图3(a)中A、B之间的距离为(115.45-111.15) mm=4.30 mm,则相邻条纹的间距为Δx= mm,再根据公式Δx=λ,代入数据得波长为λ≈6.1×10-7 m。
[答案] (1)甲 (2)EDBA (3)111.15 6.1×10-7
14 / 14 用双缝干涉实验测量光的波长
教材原型实验
实验原理与操作
[典例1] 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中:
(1)如图所示,光具座放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件,其中a、b、c、d各元件的名称依次是(填选项前的字母)。( )
A.单缝、滤光片、双缝、光屏
B.单缝、双缝、滤光片、光屏
C.滤光片、单缝、双缝、光屏
D.滤光片、双缝、单缝、光屏
(2)在实验中观察到的干涉条纹如图甲所示,转动手轮,分划板上的刻度线处于x1、x2位置时,螺旋测微器对应的示数如图乙、丙所示,图丙读数:x2= ________ mm。已知双缝间距离为d,双缝到光屏的距离为 L,实验测得光的波长λ=__________(结果用x1、x2、d、L表示,不能引入新的字母)。
(3)若在另一次实验操作中,发现测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上,如图丁所示,则此情形下波长的测量值__________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
[听课记录]
数据处理与误差分析
[典例2] (2025·广东阳江质检)某同学用如图甲所示的实验装置做“用双缝干涉测光的波长”的实验,他用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离,转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第一亮条纹)的中心,此时游标尺上的示数情况如图丙所示;转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐第六亮条纹的中心,此时游标尺上的示数情况如图丁所示。则:
(1)图丙的读数x1=________ mm。
(2)图丁的读数x2=________ mm。
(3)实验中所用的双缝间的距离d=0.20 mm,双缝到屏的距离L=60 cm,则实验中计算波长的表达式λ=________(用题目中给出的已知量和直接测量量的符号表示)。
(4)根据以上数据,可得实验中测出的光的波长λ=________ nm。
[听课记录]
拓展创新实验
实验装置创新
[典例3] (2024·广东深圳一模)某实验小组使用图甲的装置测量某红色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板,双缝间的宽度d=0.2 mm。激光经过双缝后投射到光屏中的条纹如图乙所示,由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离x=________mm。通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离L=2.0 m,已知=(Δx为相邻两条亮纹间的距离),则该激光的波长λ=________m。如果用紫色激光重新实验,相邻亮纹间距会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
[听课记录]
本实验的创新之处:原实验是由一个灯泡发光,经单缝衍射后,射向双缝;本实验将激光灯作为光源,因激光的高度相关性,无需单缝,可直接射向双缝。
实验原理创新
[典例4] 劳埃德(H.Lloyd)在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置。如图所示,从单缝S发出的光,一部分入射到平面镜后反射到屏上,另一部分直接投射到屏上,在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是S′。
(1)通过劳埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹,这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝,________相当于另一个“缝”;
(2)实验表明,光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时,在入射角接近90°时,反射光与入射光相比,相位有π的变化,即半波损失。如果把光屏移动到和平面镜接触,接触点P处是________(选填“亮条纹”或“暗条纹”);
(3)实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0.15 mm,单缝到光屏的距离D=1.2 m,观测到第3个亮条纹到第12个亮条纹的中心间距为22.78 mm,则该单色光的波长λ=________ m(结果保留3位有效数字)。
[听课记录]
本实验创新之处:用单缝和平面镜做“用双缝干涉测量光的波长”的实验时,S经平面镜成的像S′相当于另一个“缝”,这样平面镜对单缝成像,相当于双缝,满足干涉条件,能在光屏上观察到明暗相间的干涉条纹。
1 / 5实验针对训练(十八) 用双缝干涉实验测量光的波长
说明:多选题每小题6分,本试卷共51分
1.(多选)关于“用双缝干涉测量光的波长”、“测量玻璃折射率”两个实验,下列说法正确的有( )
A.如图甲所示为光具座放置的光学元件,其中a为双缝
B.如图乙所示,波长的测量值大于真实值
C.如图丙所示,P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些,可以减小实验误差
D.如图丁所示,将玻璃砖两界面画得比实际宽,则测得的折射率比真实值大
7 6 5 4 3 2 1 0 +0.5
2.(7分) (2024·广东卷)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中,在光具座上安装光源、遮光筒和光屏。遮光筒不可调节。打开并调节________,使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮。取下光屏,装上单缝、双缝和测量头。调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到________。
7 6 5 4 3 2 1 0 +0.5
3.(7分) (2024·河北卷)某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长,实验装置如图所示,其中测量头包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等。
该同学调整好实验装置后,分别用红色、绿色滤光片,对干涉条纹进行测量,并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标尺读数,如表所示:
单色光类别 x1/mm x6/mm
单色光1 10.60 18.64
单色光2 8.44 18.08
根据表中数据,判断单色光1为________(选填“红光”或“绿光”)。
7 6 5 4 3 2 1 0 +0.5
4.(7分) 在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上(如图所示),单缝保持竖直方向,并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知,毛玻璃屏与双缝屏间的距离为l。接通电源使光源正常工作。
(1)组装仪器时,单缝和双缝的空间关系应该为________(多选)。
A.a代表单缝,b代表双缝
B.a代表双缝,b代表单缝
C.二者相互垂直放置
D.二者相互平行放置
(2)将红色滤光片改为绿色滤光片,其他实验条件不变,在目镜中仍可看见清晰的条纹,则______(多选)。
A.条纹为竖条纹
B.条纹为横条纹
C.与红光相比条纹间距变窄
D.与红光相比条纹间距变宽
(3)经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离为Δx,则这种色光的波长表达式为λ=________(用题中所给字母表示)。
7 6 5 4 3 2 1 0 +0.5
5.(7分) 某同学在用如图1所示实验装置测量光的波长的实验中,已知两缝间的间距为0.3 mm,以某种单色光照射双缝时,在离双缝1.2 m远的屏上,用测量头测量条纹间的宽度:先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,此时手轮上的示数如图2甲所示;然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图乙所示。图甲读数为________ mm,图乙读数为________ mm。
根据以上实验,测得的光波长是________ m(结果保留2位有效数字)。
7 6 5 4 3 2 1 0 +0.5
6.(7分) “用双缝干涉测量光的波长”的实验中,实验装置如图1所示。某同学经过粗略地调试后,出现了干涉图样,但不够清晰明亮,则他需要调节装置中的一个部件是________(选填“C”“D”“E”或“F”)。得到清晰明亮的图样后进行测量,测量头的游标位置如图2所示,则其读数为________ mm。
1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 +0.5
7.(10分) 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,请按照题目要求回答下列问题:
(1)图1中甲、乙两图都是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是________(选填“甲”或“乙”)。
(2)将表中的光学元件放在图2所示的光具座上组装成用双缝干涉测量光的波长的实验装置,并用此装置测量红光的波长。
元件代号 A B C D E
元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透红光的滤光片
将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,从左至右,表示各光学元件的排列顺序应为________(填写元件代号)。
(3)已知该装置中双缝间距d=0.50 mm,双缝到光屏的距离l=0.50 m,在光屏上得到的干涉图样如图3(a)所示,分划板中心刻线在图中A位置时游标卡尺如图3(b)所示,则其示数为____ mm;在B位置时游标卡尺如图3(c)所示。由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为________ m(结果保留2位有效数字)。
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