高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題57 雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)（練）（含解析）1

專題57 雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)（練）1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，要把它們放在圖7所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測(cè)量紅光的波長(zhǎng)（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應(yīng)為C、_、A（2）本實(shí)驗(yàn)的步驟有：取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；用米尺測(cè)量雙縫到屏的距離；用測(cè)量頭（其讀數(shù)方法同螺旋測(cè)微器）測(cè)量數(shù)條亮紋間的距離在操作步驟時(shí)還應(yīng)注意_和_【答案】（1）EDB（2）單縫和雙縫間距5 cm10 cm和使單縫和雙縫相互平行【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握光具座上放置的光學(xué)元件依次為光源濾光片單縫雙縫遮光筒光屏注意調(diào)節(jié)光學(xué)元件各中心位于遮光筒的軸線上，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式2在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量頭示意圖如圖所示，調(diào)節(jié)分劃板的位置，使分劃板中心剖線對(duì)齊某亮條紋的中心，此時(shí)測(cè)量頭的讀數(shù)為_mm，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃線向一側(cè)移動(dòng)，到另一條亮條紋的中心位置，由測(cè)量頭再讀出一讀數(shù)若實(shí)驗(yàn)測(cè)得第一條到第五條亮條紋中心間的距離為x = 0960mm，已知雙縫間距為d=15mm，雙縫到屏的距離為L(zhǎng)=100m，則對(duì)應(yīng)的光波波長(zhǎng)=_nm【答案】1630 ， 360【解析】主尺讀數(shù)為15mm，可動(dòng)刻度為130001mm，所以讀數(shù)為1630，由可知波長(zhǎng)為【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，需估讀根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式x=3利用雙縫干涉測(cè)定光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中，取雙縫間距D=025mm， 雙縫光屏間距離L=05m，用某種單色光照射雙縫得到干涉圖象如圖，分劃板在圖中A、B位置時(shí)手輪讀上的讀數(shù)如圖，則圖中A位置的讀數(shù)為mm，B位置的讀數(shù)為mm，單色光的波長(zhǎng)為m?！敬鸢浮?192mm （ 2190mm2195mm都給1分） 7868mm（7865mm7870mm都給1分）41m【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，需估讀根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式x=1用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)，已知雙縫與屏的距離L=0700m，雙縫間距d=0200mm。用測(cè)量頭來測(cè)量亮紋中心的距離。測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板左右移動(dòng)，讓分劃板的中心刻線對(duì)準(zhǔn)亮紋的中心（如圖（乙）所示），記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)另一條亮紋的中心，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)。（1）分劃板的中心刻線分別對(duì)準(zhǔn)第1條和第6條亮紋的中心時(shí)，手輪上的讀數(shù)如圖（丙）所示，則對(duì)準(zhǔn)第1條時(shí)讀數(shù)x1=_mm、對(duì)準(zhǔn)第6條時(shí)讀數(shù)x2= _mm（2）寫出計(jì)算波長(zhǎng)的表達(dá)式，=_（用x1、x2、L、d表示，不用計(jì)算）。（3）在屏上觀察到了干涉條紋如果將雙縫到屏距離增大，則屏上的干涉條紋的間距將 _（變大、不變或變?。敬鸢浮浚?）x1=11900001mmx2= 98690001mm（2）= d（x2x1）/5L（用x1、x2、L、d表示，不用計(jì)算）（3） 變大【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，需估讀根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式x=2某同學(xué)在做“雙縫干涉測(cè)定光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，第一次分劃板中心刻度線對(duì)齊A條紋中心時(shí)（如圖1），游標(biāo)卡尺的示數(shù)（如圖3）所示，第二次分劃板中心刻度線對(duì)齊B條紋中心時(shí)（如圖2），游標(biāo)卡尺的示數(shù)（如圖4）所示。已知雙縫間距d=05mm，雙縫到屏的距離L=10m。則：（1）（圖3）中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為mm。（2）（圖4）中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為mm。（3）所測(cè)光波的波長(zhǎng)為 m。（保留兩位有效數(shù)字）（3）（4）0123051001230510（1）（2）ABAB【答案】（1）114； （2）166；（3）6510-7（每空2分）【解析】此題涉及光學(xué)實(shí)驗(yàn)“雙縫干涉測(cè)定光的波長(zhǎng)”。由游標(biāo)卡尺可得，。則縫寬為。代入公式得，=6510-7m。【考點(diǎn)】本題注重基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)據(jù)處理的考查。【名師點(diǎn)睛】此題考查了雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)；解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需要估讀；掌握條紋間距。3雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，要使屏上單色光的干涉條紋之間的距離變寬，可采取以下辦法：（1）_；（2）_；（3）_為測(cè)量紅光的波長(zhǎng)，現(xiàn)測(cè)得屏上6條亮光紋間的距離為75 mm，已知雙縫間的距離為05 mm，雙縫到屏幕的距離為1 m，則此紅光波長(zhǎng)為_【答案】使用波長(zhǎng)較長(zhǎng)的單色光 增加雙縫到光屏間距離或選用較長(zhǎng)的遮光筒 減小雙縫之間的距離 7510-7 m【名師點(diǎn)睛】此題考查了雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)；解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需要估讀；掌握條紋間距。1【2016江蘇卷】在上述楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中，若單色光的波長(zhǎng)=58910-7m，雙縫間的距離d=1mm，雙縫到屏的距離=2m求第1個(gè)亮條紋到第11個(gè)亮條紋的中心間距【答案】1178102 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=1178102 m【方法技巧】重點(diǎn)考查條紋間距的公式。2在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，分布用紅色和綠色的激光照射同一雙縫，在雙縫后的屏幕上，紅光的干涉條紋間距與綠光的干涉條紋間距相比（填“”“”或“”）。若實(shí)驗(yàn)中紅光的波長(zhǎng)為，雙縫到屏幕的距離為，測(cè)得第一條到第6條亮條紋中心間的距離為，則雙縫之間的距離為?！敬鸢浮俊痉椒记伞恐攸c(diǎn)考查條紋間距的公式。3【2014江蘇卷】某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到題12B-1（甲）圖所示的條紋，僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后，觀察到的條紋如題12B-1（乙）圖所示。他改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是A減小光源到單縫的距離 B減小雙縫之間的距離C減小雙縫到光屏之間的距離 D換用頻率更高的單色光源【答案】 B【解析】通過觀察發(fā)現(xiàn)，圖乙中干涉條紋的寬度比甲圖中的大，根據(jù)干涉條紋寬度干涉有：x，因此可以使縫屏距l(xiāng)變大，雙縫距d減小，或換用波長(zhǎng)較長(zhǎng)即頻率較低的光，以達(dá)到要求，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；選項(xiàng)B正確；與光源到單縫的距離無關(guān)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。