備戰(zhàn)2019年高考物理 考點一遍過 考點70 實驗:用雙縫干涉測光的波長(含解析)

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1、實驗:用雙縫干涉測光的波長一、實驗:用雙縫干涉測光的波長1實驗原理如實驗原理圖甲所示,電燈發(fā)出的光,經(jīng)過濾光片后變成單色光,再經(jīng)過單縫S時發(fā)生衍射,這時單縫S相當(dāng)于一個單色光源,衍射光波同時到達(dá)雙縫S1和S2之后,S1、S2雙縫相當(dāng)于兩個步調(diào)完全一致的單色相干光源,相鄰兩條明(暗)條紋間的距離x與入射光波長,雙縫S1、S2間距離d及雙縫與屏的距離l有關(guān),其關(guān)系式為:,因此,只要測出x、d、l即可測出波長。兩條相鄰明(暗)條紋間的距離x用測量頭測出。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成。如實驗原理圖乙所示。2實驗器材 雙縫干涉儀,即:光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭,另外還

2、有學(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺。3實驗步驟(1)觀察雙縫干涉圖樣將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如實驗原理圖丁所示。接好光源,打開開關(guān),使燈絲正常發(fā)光。調(diào)節(jié)各器件的高度,使光源燈絲發(fā)出的光能沿遮光筒軸線到達(dá)光屏。安裝雙縫和單縫,盡量使縫的中點位于遮光筒的軸線上,使雙縫與單縫平行,二者間距約5 cm10 cm。在單縫和光源間放上濾光片,觀察單色光的干涉條紋。(2)測定單色光的波長安裝測量頭,調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋。使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中央,記下手輪上的讀數(shù),將該條紋記為第1條亮紋;轉(zhuǎn)動手輪,使分劃板中心刻線移動至另一亮條紋的中央,記下此時手輪上的讀數(shù);將該條紋記為第n條亮紋

3、,測出n個亮條紋間的距離a,則相鄰兩亮條紋間距。用刻度尺測量雙縫到光屏間距離l(d是已知的)。重復(fù)測量、計算,求出波長的平均值。二、實驗中的注意事項1數(shù)據(jù)處理(1)條紋間距的計算:移動測量頭的手輪,分劃板中央刻線在第1條亮紋中央時讀數(shù)為a1,在第n條亮紋中央時讀數(shù)為an,則。(2)根據(jù)條紋間距與波長的關(guān)系得,其中d為雙縫間距,l為雙縫到屏的距離。(3)測量時需測量多組數(shù)據(jù),求的平均值。2注意事項(1)調(diào)節(jié)雙縫干涉儀時,要注意調(diào)整光源的高度,使它發(fā)出的光束能夠沿著遮光筒的軸線把屏照亮。(2)放置單縫和雙縫時,縫要相互平行,中心大致位于遮光筒的軸線上。(3)調(diào)節(jié)測量頭時,應(yīng)使分劃板中心刻線和條紋的

4、中心對齊,記清此時手輪上的讀數(shù),轉(zhuǎn)動手輪,使分劃板中心刻線和另一條紋的中心對齊,記下此時手輪上的讀數(shù),兩次讀數(shù)之差就表示這兩條紋間的距離。(4)不要直接測x,要測多個亮條紋的間距再計算得x,這樣可以減小誤差。(5)白光的干涉觀察到的是彩色條紋,其中白色在中央,紅色在最外層。3誤差分析(1)雙縫到屏的距離l的測量存在誤差。(2)測條紋間距x帶來的誤差:干涉條紋沒有調(diào)整到最清晰的程度。誤認(rèn)為x為亮(暗)條紋的寬度。分劃板刻線與干涉條紋不平行,中心刻線沒有恰好位于條紋中心。測量多條亮條紋間的距離時讀數(shù)不準(zhǔn)確,此間距中的條紋數(shù)未數(shù)清?,F(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元

5、件,要把它們放在如圖所示的光具座上組成雙縫干涉裝置,用以測量紅光的波長。(1)將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光學(xué)元件,由左至右,表示各光學(xué)元件的字母排列順序為C、 、A。(2)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數(shù)如圖2所示。然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,記下此時圖3中手輪上的示數(shù) mm。(3)已知雙縫間距d為2.0104 m,測得雙縫到屏的距離L為0.700 m,由計算式= ,求得所測紅光波長為 nm?!緟⒖即鸢浮浚?)E D B (2)13.870 (3) 660【詳細(xì)解析】(1)為獲取單色線光源,白色光

6、源后面要有濾光片、單縫、雙縫,即E、D、B。(2)螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為13.5 mm,可動刻度讀數(shù)為37.00.01 mm,兩者相加為13.870 mm。圖2的讀數(shù)為:2.320 mm,所以。(3)根據(jù)知,代入數(shù)據(jù)得?!久麕燑c睛】此題是對雙縫干涉試驗的考查;解決本題的關(guān)鍵是知道實驗的原理及實驗的裝置圖,掌握條紋的間距公式,以及會對螺旋測微器的正確讀數(shù)。1(2018浙江省名校協(xié)作體高三上學(xué)期9月聯(lián)考)某同學(xué)在做“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中,實驗裝置如圖1所示。某同學(xué)經(jīng)過粗略的調(diào)試后,出現(xiàn)了干涉圖樣,但不夠清晰,以下調(diào)節(jié)做法正確的是_。A旋轉(zhuǎn)測量頭上下?lián)軇咏饘贀軛UC左右撥動金屬撥桿前后撥

7、動金屬撥桿該同學(xué)通過測量頭的目鏡觀察單色光的干涉圖樣時,發(fā)現(xiàn)里面的亮條紋與分劃板豎線未對齊,如圖2所示,若要使兩者對齊,該同學(xué)應(yīng)如何調(diào)節(jié)_。A僅左右轉(zhuǎn)動透鏡僅旋轉(zhuǎn)單縫C僅旋轉(zhuǎn)雙縫僅旋轉(zhuǎn)測量頭如圖3所示中條紋間距表示正確是_。(1)C (2)D (3)CE【解析】使單縫與雙縫相互平行,干涉條紋更加清晰明亮,則要增大條紋的寬度,根據(jù)公式可知,增大雙縫到屏的距離L或減小雙縫之間的距離都可以增大條紋的間距,所以需要左右移動撥桿。故C正確,ABD錯誤;發(fā)現(xiàn)里面的亮條紋與分劃板豎線未對齊,若要使兩者對齊,該同學(xué)應(yīng)調(diào)節(jié)測量頭,故ABC錯誤,D正確;干涉條紋的寬度是指一個明條紋與一個暗條紋的寬度的和,為兩個相

8、鄰的明條紋或暗條紋的中心之間的距離,故圖CE是正確的。2(2018湖南省衡陽縣第四中學(xué)高三上學(xué)期第一次月考)現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件,要把它們放在如圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置,用以測量紅光的波長。(1)將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光學(xué)元件,由左至右,表示各光學(xué)元件的字母及排列順序應(yīng)為C,_,A。(2)將激光束照在雙縫上,在光屏上觀察到的現(xiàn)象是選項圖中的_。(3)保持雙縫到光屏的距離不變,換用間隙更小的雙縫,在光屏上觀察到的條紋寬度將_;保持雙縫間隙不變,減小雙縫到光屏的距離,在光屏上觀察到的條紋寬度將_(均選填“變寬”、“變窄

9、”或“不變”)。(4)將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮條紋中心對齊,將該亮條紋定為第1條亮條紋,此時手輪上的示數(shù)如圖甲所示。然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮條紋中心對齊,記下此時圖乙中手輪上的示數(shù)_mm,求得相鄰亮條紋的間距x為_mm。(5)已知雙縫間距d為2.0104 m,測得雙縫到屏的距離l為0.700 m,由計算式_,求得所測紅光波長為_mm。【答案】(1)EDB (2)A (3)變寬 變窄 (4)13.870 2.310 (5) 【解析】(1)為獲取單色線光源,白色光源后面要有濾光片、單縫、雙縫。所以各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、E、D、B、A。(2)將激光束照在如圖

10、所示的雙縫上,將出現(xiàn)雙縫干涉現(xiàn)象,而雙縫干涉圖象的中間是亮條紋,兩側(cè)是明暗相間的對稱的干涉條紋,故A正確,BCD錯誤。故選A。(3)根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式可知在其他條件不變,d減小時,條紋寬度變寬;而其他條件不變,減小,則條紋寬度變窄。(4)圖乙的讀數(shù):固定刻度讀數(shù)為13.5 mm,可動刻度讀數(shù)為37.00.01 mm,兩者相加為13.870 mm;圖甲的讀數(shù):固定刻度讀數(shù)為2 mm,可動刻度讀數(shù)為32.00.01 mm,兩者相加的讀數(shù)為:2.320 mm,所以相鄰亮條紋的間距x為。 (5)根據(jù),得:,代入數(shù)據(jù)得:?!久麕燑c睛】該題考查測量雙方干涉條紋的寬度,解決本題的關(guān)鍵掌握條紋的間距公式

11、,以及會對螺旋測微器正確讀數(shù)。1在雙縫干涉實驗中,一鈉燈發(fā)出的波長為589 nm的光,在距雙縫1.00 m的屏上形成干涉圖樣。圖樣上相鄰兩明紋中心間距為0.350 cm,則雙縫的間距為A2.06107 m B2.06104 mC1.68104 m D1.68103 m2(2018福建省福州市格致中學(xué)高二下期末考試)在楊氏干涉實驗中,從兩個狹縫到達(dá)像屏上的某點的光走過的路程相等,該點即為中央亮條紋的位置(即k=0對應(yīng)的那條亮條紋),雙縫屏上有上下兩狹縫,設(shè)想在雙縫屏后用一塊極薄的玻璃片遮蓋上方的縫,則屏上中央亮條紋的位置將A向上移動 B向下移動C不動 D可能向上移動,也可能向下移動3如圖所示是雙

12、縫干涉實驗,使用波長為600 nm的橙色光照射時,在光屏上的P0點和P0點上方的P1點恰好形成兩列相鄰的亮條紋;若用波長為400 nm的紫光重復(fù)上述實驗,則P0點和P1點形成的明暗條紋情況是AP0點和P1點都是亮條紋BP0點是亮條紋,P1點是暗條紋CP0點是暗條紋,P1點是亮條紋DP0點和P1點都是暗條紋4(2018福建省泉州五中高二物理單元測試)某學(xué)習(xí)小組為探究影響干涉條紋寬度的因素,在實驗室用藍(lán)光做了雙縫干涉實驗,在光屏上呈現(xiàn)出藍(lán)、暗相間的平行條紋,設(shè)相鄰兩條藍(lán)條紋間的距離為x。你認(rèn)以下結(jié)論中正確的是A單縫到雙縫間的距離越大,x就越大B雙縫之間的距離越大,x就越大C雙縫到光屏之間的距離越大

13、,x就越大D雙縫間的距離不變,雙縫的每條縫的寬度越大,x增大5在雙縫干涉實驗中,某同學(xué)用黃光作為入射光,為了增大干涉條紋的間距,該同學(xué)可以采用的方法有A改用紅光作為入射光B改用藍(lán)光作為入射光C增大雙縫到屏的距離D增大雙縫之間的距離6(2018北京市昌平區(qū)高三二模)為證明實物粒子也具有波動性,某實驗小組用電子束做雙縫干涉實驗。實驗時用50 kV電壓加速電子束,然后垂直射到間距為1 mm的雙縫上,在與雙縫距離約為35 cm的光屏上得到了干涉條紋。該條紋與托馬斯楊用可見光做的雙縫干涉實驗所得到的圖樣基本相同,但條紋間距很小。這是對德布羅意物質(zhì)波理論的又一次實驗驗證。根據(jù)德布羅意理論,實物粒子也具有波

14、動性,其波長,其中h為普朗克常量,p為電子的動量。下列說法正確的是A只增大加速電子的電壓,可以使干涉條紋間距變大B只減小加速電子的電壓,可以使干涉條紋間距變大C只增大雙縫間的距離,可以使干涉條紋間距變大D只減小雙縫到光屏的距離,可以使干涉條紋間距變大7如圖所示的雙縫干涉實驗,用綠光照射單縫S時,在光屏P上觀察到干涉條紋。要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣,可以A減小S1與S2的間距B減小雙縫屏到光屏的距離C將綠光換為紅光D將綠光換為紫光8英國物理學(xué)家托馬斯楊巧妙地解決了相干光源問題,第一次在實驗室觀察到了光的干涉現(xiàn)象。圖為實驗裝置簡圖,M為豎直線狀光源,N和O均為有狹縫的遮光屏,P為像屏?,F(xiàn)有四

15、種刻有不同狹縫的遮光屏,實驗時正確的選擇是AN應(yīng)選用遮光屏1BN應(yīng)選用遮光屏3CO應(yīng)選用遮光屏2DO應(yīng)選用遮光屏49如圖所示,用單色光做雙縫干涉實驗,P為第二條亮條紋,改用頻率較高的單色光再做實驗(其他不變)時,則第二個亮條紋的位置A仍在P點B在P點上方C在P點下方D要將屏向雙縫方向移近一些才能看到亮條紋10在楊氏雙縫實驗中,若兩縫之間的距離稍為加大,其他條件不變,則干涉條紋將A變密 B變疏C不變 D消失11(2018浙江省選考物理考前特訓(xùn))圖中給出了用“雙縫干涉測量光的波長”實驗示意圖,雙縫S1和S2間距為0.80 mm,雙縫到屏的距離為0.80 m,波長為500 nm的單色平行光垂直入射到

16、雙縫S1和S2上,在屏上形成干涉條紋,中心軸線OO上方第一條亮紋中心位置在P1處,第三條亮紋中心位置在P2處,現(xiàn)有1號、2號蟲子分別從S1和S2出發(fā),以相同速度沿垂直屏方向飛行,1號蟲子到達(dá)屏后,沿屏直線爬行到P1,2號蟲子到達(dá)屏后,沿屏直線爬行到P2,假定兩只蟲子爬行速度均為103 m/s,下列說法正確的是A1號蟲子運動路程比2號短B兩只蟲子運動的時間差為0.2秒C兩只蟲子運動的時間差為1.0秒D已知條件不夠,兩只蟲子運動的時間差無法計算12在雙縫干涉實驗中,中間零級明條紋到雙縫的距離相等,那么從第四級明條紋到雙縫的距離差是A2 B2.5C3 D413在雙縫干涉實驗中,雙縫到光屏上的P點的距

17、離之差,若分別用頻率為和的單色光垂直照射雙縫,則P點出現(xiàn)明、暗條紋的情況是A用頻率單色光照射時,出現(xiàn)明條紋B用頻率的單色光照射時,出現(xiàn)暗條紋C用頻率的單色光照射時,出現(xiàn)明條紋D用頻率單色光照射時,出現(xiàn)暗條紋14(2018北京市豐臺區(qū)高三一模綜合練習(xí))單縫衍射實驗中所產(chǎn)生圖樣的中央亮條紋寬度的一半與單縫寬度、光的波長、縫屏距離的關(guān)系,和雙縫干涉實驗中所產(chǎn)生圖樣的相鄰兩亮條紋間距與雙縫間距、光的波長、縫屏距離的關(guān)系相同。利用單縫衍射實驗可以測量金屬的線膨脹系數(shù),線膨脹系數(shù)是表征物體受熱時長度增加程度的物理量。下圖是實驗的示意圖,擋光片A固定,擋光片B放置在待測金屬棒上端,A、B間形成平直的狹縫,激

18、光通過狹縫,在光屏上形成衍射圖樣,溫度升高,金屬棒膨脹使得狹縫寬度發(fā)生變化,衍射圖樣也隨之發(fā)生變化。在激光波長已知的情況下,通過測量縫屏距離和中央亮條紋寬度,可算出狹縫寬度及變化,進(jìn)而計算出金屬的線膨脹系數(shù)。下列說法正確的是A使用激光波長越短,其他實驗條件不變,中央亮條紋寬度越寬B相同實驗條件下,金屬的膨脹量越大,中央亮條紋寬度越窄C相同實驗條件下,中央亮條紋寬度變化越大,說明金屬膨脹量越大D狹縫到光屏距離越大,其他實驗條件相同,測得金屬的線膨脹系數(shù)越大15(2018江西省贛州市南康中學(xué)高二下學(xué)期第二次月考)現(xiàn)有雙縫A、白光光源B、單縫C和濾光片D等光學(xué)元件,要把它們放在如圖1所示光具座上組裝

19、成雙縫干涉裝置,用以測量紅光的波長。將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋的中心對齊,記為A位置;然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線與另一條亮紋中心對齊,記為B位置,如圖2所示。則B位置的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為_mm。求得相鄰亮紋的間距x=_mm(此空結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。16在利用雙縫干涉測定光波波長的實驗時,將測量頭的分劃板中心刻度線與某亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數(shù)如圖甲所示,然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻度線與第6條亮紋中心對齊,記下此時手輪上的示數(shù)如圖乙所示,已知雙縫間距為2.010-4 m,雙縫到屏的距離為0.700 m。(1)甲圖所示讀數(shù)為 mm,乙圖所示讀

20、數(shù)為 mm;(2)相鄰亮紋的間距x為 mm;(3)計算波長的公式= ,求得的波長值是 m。17(2018福建省永春縣第一中學(xué)高二月考)用雙縫干涉測光的波長。實驗裝置如圖(甲)所示,已知雙縫與屏的距離L,雙縫間距d。用測量頭來測量亮紋中心的距離。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成,轉(zhuǎn)動手輪,使分劃板左右移動,讓分劃板的中心刻線對準(zhǔn)亮紋的中心(如圖(乙)所示),記下此時手輪上的讀數(shù),轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線對準(zhǔn)另一條亮紋的中心,記下此時手輪上的讀數(shù)。(1)分劃板的中心刻線分別對準(zhǔn)第1條和第4條亮紋的中心時,手輪上的讀數(shù)如圖(丙)所示,則對準(zhǔn)第1條時讀數(shù)x1=_mm(允許誤差)、對準(zhǔn)第4條時讀數(shù)x

21、2=_mm(允許誤差)(2)已知單縫與雙縫的距離L1=60 mm,雙縫與屏的距離L2=700 mm,單縫寬d1=0.10 mm,雙縫間距d2為0.25 mm,寫出計算波長的表達(dá)式,=_(用x1、 x2 、L1、 L2、d1、d2表示)。求得所測紅光波長為_nm。(3)在屏上觀察到了干涉條紋。如果將雙縫的間距變大,則屏上的干涉條紋的間距將變_(選大或?。?。18某同學(xué)在做“用雙縫干涉測光的波長”實驗時,第一次分劃板中心刻度線對齊A條紋中心時(如圖甲所示),游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丙所示,第二次分劃板中心刻度線對齊B條紋中心線時(如圖乙),游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丁所示,已知雙縫間距為0.5 mm,從雙縫到屏的

22、距離為1 m,則圖丙中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為_mm。圖丁中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為_mm。實驗時測量多條干涉條紋寬度的目的是_,所測光波的波長為_m。(保留兩位有效數(shù)字) 19在做“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中。(如圖所示)(1)小勇同學(xué)應(yīng)該在A物體右側(cè)首先放_(選填“單縫”或“雙縫”)。(2)經(jīng)過一系列的調(diào)試,得到了亮度較好,但不夠清晰的干涉圖樣,為了得到更加清晰的干涉圖樣,應(yīng)該如何調(diào)整?_(選填“左右”或“上下”)撥動撥桿。(3)他看到的干涉圖樣如圖甲,他想把干涉圖樣及分劃板調(diào)為豎直方向,你認(rèn)為應(yīng)該如何調(diào)整?答:_。若他看到的干涉圖樣如圖乙,你認(rèn)為又應(yīng)該如何調(diào)整?答:_。20在“用雙縫干涉測光的波長”

23、的實驗中,某同學(xué)安裝實驗裝置如圖甲所示,調(diào)試好后能觀察到清晰的干涉條紋。(1)根據(jù)實驗裝置知,、依次是 、 、 。(2)某次實驗時,該同學(xué)調(diào)節(jié)分劃板的位置,使分劃板中心刻線對齊某亮紋的中心,如圖乙所示,此時螺旋測微器的讀數(shù)為 mm。(3)轉(zhuǎn)動手輪,使分劃線向一側(cè)移動到另一條亮紋的中心位置,再次從螺旋測微器上讀數(shù)。若實驗測得4條亮紋中心間的距離為x1=0.960 mm,已知雙縫間距為d=1.5 mm,雙縫到屏的距離為L=1.00 m,則對應(yīng)的光波波長= mm。21(2018河南省南陽市高二下學(xué)期期末考試)如圖甲所示,在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中,將實驗儀器按要求安裝在光具座上,并選用縫間距的

24、雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知,像屏與雙縫屏間的距離。接通電源使光源正常工作。(1)已知測量頭上主尺的分度值是1毫米,副尺(游標(biāo)尺)上有20小格。某同學(xué)調(diào)整手輪后,從測量頭的目鏡看去,使分劃板中心刻線與某條紋中心對齊,如圖乙所示,此時測量頭上主尺和副尺的示數(shù)情況如圖丙所示,此示數(shù)為_;接著再轉(zhuǎn)動手輪,使分劃板中心刻線與某條紋中心對齊時,測量頭上的示數(shù)為。利用上述測量結(jié)果,經(jīng)計算可得經(jīng)濾光片射向雙縫的色光的波長_(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。(2)另一同學(xué)按實驗裝置安裝好儀器后,觀察到光的干涉現(xiàn)象效果很好。若他對實驗裝置做了一下改動后,在像屏上仍能觀察到清晰的條紋,且條紋數(shù)目有所增加。以下改動可能實現(xiàn)

25、這個效果的是_。A僅將濾光片移至單縫和雙縫之間B僅將單縫向遠(yuǎn)離雙縫方向移動少許C僅將單縫與雙縫的位置互換D僅將紅色濾光片換成綠色的濾光片22利用雙縫干涉測光的波長實驗中,雙縫間距d=0.4 mm,雙縫到光屏的距離L=0.5 m,用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示,分劃板在圖中A、B位置時游標(biāo)卡尺讀數(shù)也如圖中所示,則:(1)分劃板在圖中A、B位置時游標(biāo)卡尺讀數(shù)分別為xA=11.1 mm,xB=_mm;相鄰兩條紋間距x=_mm;(2)波長的表達(dá)式=_(用x、L、d表示),該單色光的波長=_m;(3)若改用頻率較高的單色光照射,得到的干涉條紋間距將_(填“變大”、“不變”或“變小”)。 23“

26、用雙縫干涉測量光的波長”的實驗裝置如圖甲所示。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成,已知雙縫與屏的距離為L,雙縫間距為d。 (1)如圖乙所示,移動測量頭上的手輪,使分劃板的中心刻線對準(zhǔn)第1條亮紋的中心,記下此時手輪上螺旋測微器的讀數(shù)x1。轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板的中心刻線向右移動對準(zhǔn)第4條亮紋的中心,此時手輪上螺旋測微器的讀數(shù)為x2,如圖丙所示,則讀數(shù)x2=_mm;(2)已知雙縫與屏的距離為L,雙縫間距為d。計算波長的公式=_;(用題目中給出的字母表示)(3)對于某種單色光,為增加相鄰亮紋間的距離,可采取_或_的方法。24(2017新課標(biāo)全國卷)在雙縫干涉實驗中,用綠色激光照射在雙縫上,在縫后的屏幕上

27、顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距,可選用的方法是A改用紅色激光B改用藍(lán)色激光C減小雙縫間距D將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動E將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動25(2016上海卷)在雙縫干涉實驗中,屏上出現(xiàn)了明暗相間的條紋,則A中間條紋間距較兩側(cè)更寬B不同色光形成的條紋完全重合C雙縫間距離越大條紋間距離也越大D遮住一條縫后屏上仍有明暗相間的條紋26(2016江蘇卷)在上述楊氏干涉實驗中,若單色光的波長=5.8910-7 m,雙縫間的距離d=1 mm,雙縫到屏的距離=2 m。求第1個亮條紋到第11個亮條紋的中心間距。1C【解析】根據(jù)雙縫干涉實驗中相鄰兩明紋中心間距公式有:x=,解得:d=

28、589109 m=1.68104 m,故選項C正確?!久麕燑c睛】當(dāng)光程差是光波波長的整數(shù)倍時,出現(xiàn)亮條紋,光程差是半波長的奇數(shù)倍時,出現(xiàn)暗條紋。中央亮紋P點分別通過雙縫到S的光程差為零,抓住該規(guī)律判斷中央亮紋位置的移動。3B【解析】無論光的波長多大,P0點總是亮條紋,對600 nm的橙光,P1點與P0點為相鄰的亮條紋,則S2P1S1P1=1=600 nm,該距離之差是400 nm紫光半波長的奇數(shù)倍,因此用2=400 nm的紫光做實驗,P1處出現(xiàn)暗條紋,選項B正確。4C【解析】雙縫干涉的條紋間距x=,其中L是指屏和雙縫之間的距離,d兩縫之間距離,是指入射光的波長,則x與單縫到雙縫間的距離無關(guān),故

29、A錯誤。如果增大雙縫之間的距離,使d增大,故x變小,故B錯誤。如果增大雙縫到光屏之間的距離,L增大,x將增大,故C正確。x與縫本身的寬度也無關(guān),故D錯誤。故選C?!久麕燑c睛】此題關(guān)鍵理解雙縫干涉的條紋間距表達(dá)式x=的物理意義,其中L是指屏和雙縫之間的距離,d兩縫之間距離,是指入射光的波長。 5AC【解析】根據(jù)公式可得,增大波長,紅光的波長比黃光的大,藍(lán)光的波長小于黃光的波長,故A正確,B錯誤;增大雙縫到屏的距離,減小雙縫之間的距離,故C正確,D錯誤。6B【解析】增大加速電子的電壓,則電子的速度變大,動量變大,根據(jù)德布羅意波長公式知,波長變小,根據(jù)x知,條紋間距變??;同理,只減小加速電子的電壓,

30、可以使干涉條紋間距變大,故A錯誤,B正確。根據(jù)x知,加大雙縫間的距離d,則條紋間距減??;只減小雙縫到光屏的距離L,可以使干涉條紋間距減小,故CD錯誤。故選B。7AC【解析】在波的干涉中,干涉條紋的間距,由公式可得,條紋間距與波長、屏之間的距離成正比,與雙縫間的距離d成反比,故要增大間距,應(yīng)減小d,或增大雙縫屏到光屏的距離,或增大光的波長,故AC正確,BD錯誤?!久麕燑c睛】本題考查光波的干涉條紋的間距公式,應(yīng)牢記條紋間距的決定因素,不要求定量計算,但要求定性分析。9C【解析】頻率增大,則波長變小,根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式知,相鄰條紋的間距變小,則第二條暗紋的中點在P點的下方,故AB錯誤,C正確

31、;當(dāng)改用頻率較高的單色光,則波長變小時,出現(xiàn)明(暗)條紋的間距寬度變小,若將屏向雙縫方向遠(yuǎn)離一些即可看到第二個亮條紋的位置,故D錯誤。10A【解析】根據(jù)公式,若兩縫之間的距離稍為加大,即d變大,則x變窄,即干涉條紋變密,故A正確,BCD錯誤。11AB【解析】設(shè)光屏上某點P到O的距離為x,則,由于1,因此PS2L1)2,PS1L1()2,根據(jù)PS1PS2n對應(yīng)亮條紋,代入上式x,所以1號的路程為M1LxP1,2號的路程為M2LxP2,M2M12d2104 m,所以選項A對。t0.2 s,選項B正確,CD錯誤。故選AB。12D【解析】因為O到雙縫的路程差為0,知O點出現(xiàn)亮條紋。根據(jù)雙縫干涉的條紋原

32、理可知,則第一級明條紋到雙縫的距離差為,那么從第四級明條紋到雙縫的距離差為,故D正確,ABC錯誤?!久麕燑c睛】當(dāng)光屏上的點到雙縫的路程差是半波長的奇數(shù)倍時,出現(xiàn)暗條紋,路程差是半波長的偶數(shù)倍時,出現(xiàn)明條紋。根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式判斷第一條亮條紋的位置。 【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法,以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式x=。21(1)0.25 (2)D【解析】(1)圖中游標(biāo)卡尺的主尺的刻度為0,游標(biāo)尺的第5刻度與上邊對齊,則讀數(shù)為:0 mm+0.055 mm=0.25 mm,A到B條紋間的距離為8.40 mm,由圖可知A到B條紋間的距離為5個條紋寬度,則:,根據(jù)公式得:;(

33、2)對實驗裝置作了一下改動后,在像屏上仍能觀察到清晰的條紋,且條紋數(shù)目有所增加,可知各條紋的寬度減小,由公式得:,A僅將濾光片移至單縫和雙縫之間,、L與d都不變,則不變,故A錯誤;B僅將單縫遠(yuǎn)離雙縫移動少許,、L與d都不變,則不變,故B錯誤;C僅將單縫與雙縫的位置互換,將不能正常觀察雙縫干涉,故C錯誤;D僅將紅色濾光片換成綠色的濾光片,減小,L與d都不變,則減小,故D正確。【名師點睛】(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不需估讀;單測量相鄰兩根條紋的間距誤差比較大,往往采取測量多條干涉條紋的間距,然后求平均值,減小測量的偶然誤差。根據(jù)測量光波的波長。(2)對實驗裝置作了一下改動后,條

34、紋數(shù)目有所增加,可知各條紋的寬度減小,然后由分析即可。22(1)15.6 0.75 (2) 6107 (3)變小23(1)0.350 (2) (3)減小雙縫間距離 增大雙縫到屏的距離【解析】(1)圖丙中固定刻度讀數(shù)為0,可動刻度讀數(shù)為0.0135.0=0.350 mm,所以最終讀數(shù)為:0+0.350 mm=0.350 mm。(2)根據(jù)得: (3)根據(jù)知,要增大雙縫間距x可以采用的辦法是:減小雙縫間距離或增大雙縫到屏的距離?!久麕燑c睛】此題是用雙縫干涉測量光的波長實驗,解題時要搞清實驗原理,同時解決本題的關(guān)鍵是掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法,固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù),不需估讀。要知道條紋間距公式。24ACD【解析】根據(jù)條紋間距表達(dá)式可知:因紅光的波長大于綠光的波長,則改用紅色激光可增大條紋間距,選項A正確;因藍(lán)光的波長小于綠光的波長,則改用藍(lán)色激光可減小條紋間距,選項B錯誤;減小雙縫間距d可增加條紋間距,選項C正確;將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動,即增加l可使條紋間距變大,選項D正確;光源與雙縫間的距離不影響條紋間距,選項E錯誤;故選ACD。【名師點睛】此題考查雙縫干涉中條紋間距的影響因素;關(guān)鍵是理解實驗原理,知道干涉條紋間距的表達(dá)式,題目較簡單。 261.178102 m【解析】相鄰亮條紋的中心間距由題意知,亮條紋的數(shù)目n=10解得,代入數(shù)據(jù)得L=1.178102 m19

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