《高考物理一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題57 雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)練含解析1》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題57 雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)練含解析1(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
專(zhuān)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:
①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(xiàn)把屏照亮;
②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(xiàn)上;
③用米尺測(cè)量雙縫到屏的距離;
④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
2、離.
在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意________和________.
【答案】(1)EDB?。?)單縫和雙縫間距5 cm~10 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(xiàn)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(xiàn)對(duì)齊某亮條紋的中心,此時(shí)測(cè)量頭的讀數(shù)為_(kāi)________________mm,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃線(xiàn)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
3、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Δx = 0.960mm,已知雙縫間距為d=1.5mm,雙縫到屏的距離為L(zhǎng)=1.00m,則對(duì)應(yīng)的光波波長(zhǎng)=________nm.
【答案】1.630 , 360
【解析】主尺讀數(shù)為1.5mm,可動(dòng)刻度為13.00.01mm,所以讀數(shù)為1.630,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=λ.
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=0.25mm, 雙縫光屏間距離L=0.5m,用某種單色光照射雙縫得
4、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。
【答案】2.192mm ( 2.190mm—2.195mm都給1分) 7.868mm(7.865mm—7.870mm都給1分)4.1m
【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=λ.
1.用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng),已知雙縫與屏的距離L=0.700m,雙縫間距d=0.200mm。用測(cè)量頭來(lái)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
5、劃板左右移動(dòng),讓分劃板的中心刻線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiě)出計(jì)算波長(zhǎng)λ的表達(dá)式,λ=________________(用x1、x2、L、d表示,不用計(jì)算)。
(3)在屏上觀(guān)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?。?
【答案】(
6、1)x1=1.1900.001mmx2= 9.8690.001mm
(2)λ= d(x2–x1)/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=λ.
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(xiàn)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(xiàn)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=0.5mm,雙縫到屏的距離L=1.0m。則:
(1)(圖3)中
7、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)
0
1
2
3
0
5
10
0
1
2
3
0
5
10
(1)
(2)
A
B
A
B
【答案】(1)11.4; (2)16.6;(3)6.510-7(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,=6.510-7m。
【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
8、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7.5 mm,已知雙縫間的距離為0.5 mm,雙縫到屏幕的距離為1 m,則此紅光波長(zhǎng)為_(kāi)_______________.
【答案】使用波長(zhǎng)λ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 7.510-7 m
【名師點(diǎn)睛】此題考查了
9、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)λ=5.8910-7m,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】1.17810–2 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=1.17810–2 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
10、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。
【答案】>
【方法技巧】重點(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(guān)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(guān)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(guò)觀(guān)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:Δx=,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(wú)關(guān),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。
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