【精品试卷】教科版高中物理选修3-4第2节 学生实验:用双缝干涉测量光的波长复习专用试卷 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 13:14:33星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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第2节 学生实验:用双缝干涉测量光的波长

1.光源发出的光经____________成为单色光,单色光通过________后相当于线光源,经________产生稳定的干涉图样,通过屏可以观察到________________的干涉条纹.如果用白光通过双缝可以观察到________条纹.

2.若双缝到屏的距离用l表示,双缝间的距离用d表示,相邻两条亮纹间的距离用Δx表示,则入射光的波长为λ=________,实验中d是已知的,测出l、Δx即可测出光的波长λ.

3.在双缝干涉实验中,中间明条纹(零级明条纹)到双缝的路程差为零,那么从双缝到第三级明条纹之间的路程差是( )

A.1.5λ B.2λ C.2.5λ D.3λ 4.在杨氏双缝干涉实验中,如果( )

A.用白光做光源,屏上将呈现黑白相间的条纹 B.用红光做光源,屏上将呈现红黑相间条纹

C.若仅将入射光由红光改为紫光,则条纹间距一定变大

D.用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹

5.如图1所示为双缝干涉实验中产生的条纹图样:图甲为绿光进行实验的图样,a为中央亮条纹;图乙为换用另一种单色光进行实验的图样,a′为中央亮条纹.则以下说法正确的是( )

图1

A.图乙可能是用红光实验产生的条纹,表明红光波长较长 B.图乙可能是用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较长 C.图乙可能是用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较短 D.图乙可能是用红光实验产生的条纹,表明红光波长较短

概念规律练

知识点一 对实验原理的理解

1.用单色光做双缝干涉实验,下述说法正确的是( ) A.相邻干涉条纹之间的距离相等

B.中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍

C.屏与双缝之间距离减小,则屏上条纹间的距离增大

D.在实验装置不变的情况下,红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距

l

2.利用条纹间距与波长的关系式Δx=λ来推测用白光做双缝干涉实验时,干涉图样的特点.

d

知识点二 实验装置及注意事项

3.某同学在做双缝干涉实验时,按装置图安装好实验装置,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

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 C.光屏 D.双缝片

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a、b相比较一定有________大于________.

方法技巧练

实验数据的处理方法

5.在利用双缝干涉测量光的波长时,首先调节光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上,并使单缝和双缝竖直并且互相平行,当屏上出现了干涉图样后,用测量头上的游标卡尺去测量,转动手轮,移动分划板使分划中心刻线与某条明纹中心对齐时(如图2甲所示)将此明纹记为1,然后再转动手轮,分划板中心刻线向右移动,依次经过2、3…明纹.最终与明纹6中心对齐,分划板中心刻线与明纹1和明纹6对齐时游标卡尺示数分别如图中乙、丙所示(游标卡尺为10分度),则图乙对应的读数为________m,图丙对应的读数为________m.用刻度尺量得双缝到屏的距离为60.00 cm.由双缝上标示获知双缝间距为0.2 mm,则发生干涉的光的波长为________m.

图2

在实验中,若经粗调后透过测量头上的目镜观察,看不到明暗相间的条纹,只看到一片亮区,造成这种情况的最可能的原因是

____________________________________________________________________.

6.双缝干涉实验中,要使屏上单色光的干涉条纹之间的距离变宽,可采取以下办法: (1)_____________________________________________________________________; (2)________________________________________________________________________; (3)________________________________________________________________________. 为测量红光的波长,现测得屏上6条亮条纹间的距离为7.5 mm,已知双缝间的距离为0.5 mm,双缝到光屏的距离为1 m,则此红光波长为________.

1.在双缝干涉实验中,以下说法正确的是( )

A.双缝屏的作用是使入射光到达双缝屏时,双缝就成了两个振动情况完全相同的光源 B.若入射光是白光,则像屏上的条纹是黑白相间的干涉条纹

C.像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时,该点处一定是亮条纹 D.双缝干涉中亮条纹之间的距离相等,暗条纹之间的距离不相等

2.“用双缝干涉测量光的波长”实验中,为使光屏上单色光的条纹间距减小,可采取的措施是( )

A.换用缝距大些的双缝片 B.换用缝距小些的双缝片 C.适当调大双缝与屏的距离 D.适当调小双缝与屏的距离

3.在双缝干涉实验中,以下说法正确的是( ) A.入射光波长越小,干涉条纹间距越大 B.入射光频率越高,干涉条纹间距越大

C.把入射光由绿光变成紫光,干涉条纹间距变小 D.把入射光由绿光变成红光,干涉条纹间距变小

4.在利用测量头测量条纹宽度时,应使分划板中心刻线最好( ) A.与亮条纹的边缘线对齐 B.与暗条纹的边缘线对齐 C.与亮条纹的中心位置对齐 D.与暗条纹的中心位置对齐

5.如图3所示,从点光源发出的白光,经过透镜后成一平行光束,垂直照射到挡光板P上,板上开有两条靠得很近的平行狭缝S1、S2,在屏Q上可以看到干涉条纹,图中O点是屏上与两狭缝等距离的一点,则( )

图3

A.干涉条纹是黑白的,O点是亮条纹 B.干涉条纹是黑白的,O点是暗条纹 C.干涉条纹是彩色的,O点是亮条纹 D.干涉条纹是彩色的,O点是暗条纹

6.利用图4中装置研究双缝干涉现象时,有下面几种说法:

图4

A.将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄

B.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽 C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽 D.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄 E.去掉滤光片后,干涉现象消失 其中正确的是________.