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2019-2020学年沪教版物理选修3-4同步随堂演练:4-2 用双缝干涉仪测定光的波长 WORD版含解析.doc

1、1.(多选)某同学在做双缝干涉实验时,安装好实验装置,在光屏上却观察不到干涉图样,这可能是由于()A.光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致,相差较大B.没有安装滤光片C.单缝与双缝不平行D.光源发出的光束太强解析:选AC.安装实验器件时要注意:光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合,光源与光屏正面相对,滤光片、单缝和双缝要在同一高度,中心位置在遮光筒轴线上,单缝与双缝要相互平行,才能使实验成功.当然还要使光源发出的光束不致太暗.据上分析,可知选项A、C正确.2.(多选)在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是()A.

2、改用红色激光B.改用蓝色激光C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动解析:选ACD.由x可知,改用波长更长的激光照射在双缝上,相邻亮条纹的间距x增大,A项正确,B项错误;减小双缝间距d,相邻亮条纹的间距x增大,C项正确;将屏幕向远离双缝的位置移动,增大了屏幕与双缝的距离L,相邻亮条纹的间距x增大,D项正确;相邻亮条纹的间距与光源到双缝的距离无关,E项错误.3.用单色光做双缝干涉实验,下列说法正确的是()A.相邻干涉条纹之间距离相等B.中央亮条纹宽度是两边亮条纹宽度的两倍C.屏与双缝之间距离减小,则光屏上条纹间的距离增大D.在实验装置不变的情况下,红光的条纹间

3、距小于蓝光的条纹间距解析:选A.因为双缝干涉的条纹宽x,可见单色光的干涉条纹间距是相等的,A项对,B、C项错;又因为红蓝,所以x红x蓝,故D项错.4.用双缝干涉测光的波长,实验中采用双缝干涉仪,它包括以下元件:A.白炽灯B.单缝片C.光屏D.双缝E.滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上).(1)把以上元件安装在光具座上时,正确的排列顺序是:A(A已写好).(2)正确调节后,在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_b(选填“大于”“等于”或“小于”).解析:本题重点考查了实验器材的选择和排序问题

4、.本实验中的器材排序是历来高考的热点,光源、滤光片、单缝、双缝、光屏在光具座上可从左向右排,也可从右向左排,但任何两个元件之间的顺序不能颠倒,尤其是滤光片和单缝之间,好多初学者认为谁在前无所谓,其实不然,二者顺序颠倒后会使实验现象大打折扣,要注意这一点.本题第一项已填好,故答案是唯一的,即A、E、B、D、C.由x知,波长越长,条纹越宽,间距越大,或由干涉条纹的特征均可得出a一定大于b.答案:(1)EBDC(2)大于5.用双缝干涉测光的波长.实验装置如图(甲)所示,已知单缝与双缝间的距离L1100 mm,双缝与屏的距离L2700 mm,双缝间距d0.25 mm.用测量头来测量亮纹中心的距离.测量

5、头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图乙所示),记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数.(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如图丙所示,则对准第1条时读数x1 mm,对准第4条时读数x2 mm.(2)写出计算波长的表达式,(用符号表示), nm.解析:(1)螺旋测微器读数特别注意半毫米刻度线是否漏出.题图丙中两个读数分别为2.192 mm,7.870 mm.(2)第一条与第四条之间有三个条纹间距的宽度,相邻条纹间的距离x,由公式x,可得6.76107

6、 m676 nm.答案:(1)2.1927.870(2)6766.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中.装置如图所示,双缝间的距离d3 mm.(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的距离为0.70 m,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0.5 mm)观察第1条亮纹的位置如图甲所示,观察第5条亮纹的位置如图乙所示.则可求出红光的波长m.(保留一位有效数字)(3)某位同学在测定光波波长的实验中,透过测量头上的目镜观察双缝干涉图样时发现,只在左侧视野中有明暗条纹出现,而右侧没有,应如何调节?_.解析:(1)测红光波长选红色滤光片,因为红色滤光片能透过红光.据x知需测双缝到屏的距离l和n条条纹间的距离a.(2)由条纹间距离x,最后算出,故7107 m.(3)只在左侧视野中有明暗条纹出现,而右侧没有,这是由于测量头目镜偏离遮光筒轴线所致,可以转动测量头上的手轮,使测量头向左移动,直到在目镜中看到明暗条纹布满视野为止.答案:(1)红双缝到屏的距离ln条条纹间的距离a(2)7107(3)见解析

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