1、专题91实验:用双缝干涉测光的波长1原理:x.2.相邻条纹间距用测量头测得x.1(2020四川涪城、绵阳中学高二期末)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中:(1)实验中双缝干涉实验仪如图1甲所示,双缝的间距为d,双缝到光屏的距离为l,透过目镜观察到的干涉图样如图乙所示,分划板刻线在图中A、B位置时,游标卡尺的读数分别为x1、x2,则计算入射单色光波长的表达式为_.甲乙图1(2)光源是小灯泡,在单缝前加红滤光片,在光屏上得到的是()A明暗相间的白色干涉条纹B红黑相间的干涉条纹C绿黑相间的干涉条纹(3)实验中干涉条纹太密,难以测量下列做法可以增大条纹间距的有()A增大双缝与单缝间距离 B减小双缝与单
2、缝间距离C增大双缝与光屏间距离 D减小双缝与光屏间距离答案(1)(2)B(3)C解析(1)根据条纹间距公式x知入射光的波长为.(2)光源是小灯泡,在单缝前加红滤光片,则得到的是红光的干涉条纹,在光屏上得到的是红黑相间的干涉条纹,故选B.(3)根据条纹间距表达式x,则增大与减小双缝与单缝间距离对条纹间距无影响,A、B错误;增大双缝与光屏间距离l,则条纹间距变大,C正确;减小双缝与光屏间距离l,则条纹间距变小,D错误2(2020吉林高二期末)某同学利用图2所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:图2(1)若在屏上某处P发现明
3、条纹,则双缝到光屏P点的距离差为()A光波的半波长的奇数倍 B光波的波长的奇数倍C光波的半波长的偶数倍 D光波的波长的偶数倍(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x,则单色光的波长_;(3)如图3所示,甲、乙分别是a、b两束单色光用同一双缝干涉装置进行实验得到的干涉图样,下列关于a、b两束单色光的说法正确的是()图3Aa、b光在真空中的波长满足abB若a、b光分别从玻璃射入空气,则a光临界角较小C若这两束光分别为红光和紫光,则a为红光Da、b光在玻璃中的折射率满足nanb,又根据sin C可知折射率越大,临界角越小,因此a、b光分别从玻璃射入空
4、气,则a光临界角比b光的小,B正确,D错误;红光的波长比紫光的波长长,因此若这两束光分别为红光和紫光,则a为紫光,b为红光,C错误3在用双缝干涉测光的波长实验中,已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d.用测量头来测量亮纹中心的距离测量头由分划板、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4甲所示),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图4(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,手轮上的读数如图乙所示,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
5、,_(用x1、x2、L、d表示,不用计算)(3)在屏上观察到了干涉条纹如果将双缝的间距变大,则屏上的干涉条纹的间距将变_(选填“大”或“小”)(4)某同学自己动手利用如图5所示的装置观察光的干涉现象,其中A为单缝屏,B为双缝屏,整个装置位于一暗箱中,实验过程如下:该同学用一束太阳光照射A屏时,屏C上没有出现干涉条纹;移去B后,在屏上出现不等间距条纹,此条纹是由于_产生的移去A后,遮住缝S1或缝S2中的任一个,C上均出现一窄亮斑出现以上实验结果的主要原因是_图5答案(1)2.190(2.1882.192均可)7.870(7.8687.872均可)(2)(3)小(4)光的衍射双缝S1、S2太宽解析
6、(1)图乙中对准第1条时固定刻度读数为2 mm,可动刻度读数为0.0119.00.190 mm,所以最终读数为2.190 mm;对准第4条亮纹时固定刻度读数为7.5 mm,可动刻度读数为0.0137.00.370 mm,所以最终读数为7.870 mm.(2)根据x得.(3)根据x知,双缝间距d增大时,条纹间距变小(4)该同学用一束太阳光照射A屏时,屏C上没有出现干涉条纹;移去B后,在屏上出现不等间距条纹;此条纹是由于光通过A后发生衍射产生的,即是由光的衍射产生的移去A后,遮住缝S1或缝S2中的任一个,C上均出现一窄亮斑说明光通过缝S1或缝S2后没有出现明显的衍射,出现以上实验结果的主要原因是双缝S1、S2太宽