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第十三章 第四節(jié) 實驗:用雙縫干涉測量光的波長
1.(江蘇徐州市2016年高二下學(xué)期期末)雙縫干涉的實驗裝置如圖所示,雙縫之間的距離是0.2mm。關(guān)于該實驗,下列說法正確的是( B )
A.毛玻璃上的干涉條紋與雙縫垂直
B.將毛玻璃遠離雙縫,相鄰兩亮條紋中心的距離變大
C.改用間距為0.3mm的雙縫,相鄰兩亮條紋中心的距離變大
D.把紅色濾光片換成綠色濾光片,相鄰兩亮條紋中心的距離變大
解析:屏上的干涉條紋與雙縫平行,A錯;根據(jù)Δx=λ可知B正確,C、D錯誤。
2.(四川省資陽市2017年高二下學(xué)期期末)“利用雙縫干涉測定光的波長”實驗中,雙縫間距d=0.4mm,雙
2、縫到光屏的距離L=0.5m,用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示,分劃板在圖中A、B位置時游標(biāo)卡尺讀數(shù)也如圖中所示,則:
(1)分劃板在圖中A、B位置時游標(biāo)卡尺讀數(shù)xA=11.1mm,xB=__15.6___mm,相鄰兩條紋間距Δx=__0.75___mm;
(2)波長的表達式λ=__Δx__(用Δx、L、d表示),該單色光的波長λ=__6.010-7___m;
(3)若改用頻率較高的單色光照射,得到的干涉條紋間距將__變小___(填“變大”、“不變”或“變小”)。
解析:(1)由游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則讀出xB=15.6mm,相鄰兩條紋間距Δx==0.75mm
(2)波長表達式λ=
3、Δx,將數(shù)據(jù)代入得λ=610-7m
(3)頻率變大則波長變小,所以Δx將變小。
3.(河北省衡水中學(xué)2017年高二下學(xué)期期中)用雙縫干涉測光的波長。實驗裝置如圖a所示,已知單縫與雙縫的距離為L1,雙縫與屏的距離為L2,單縫寬為d1,雙縫間距為d2。用測量頭來測量光屏上干涉亮條紋中心的距離,測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成,轉(zhuǎn)動手輪,使分劃板左右移動,讓分劃板的中心刻度對準(zhǔn)屏上亮紋的中心,記下此時手輪的讀數(shù),轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線對準(zhǔn)另一條亮紋的中心,記下此時手輪上的刻度。
(1)分劃板的中心刻線對準(zhǔn)第1條亮紋的中心時示數(shù)為x1=2.190mm,對準(zhǔn)第4條亮紋的中心時手輪上的讀數(shù)
4、如圖b所示,則此時讀數(shù)x2=__7.868(7.866~7.869)___mm。
(2)相鄰兩條亮紋間的距離Δx=__1.893(或1.892)___mm,入射光的波長為λ=____(用題中的字母表示)。
解析:(1)由圖b可讀出x2=7.868mm
(2)Δx==1.893mm
由Δx=λ得λ==
4.(山東省濰坊七中2017年高二下學(xué)期檢測)在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中,實驗裝置如圖甲所示。
(1)以線狀白熾燈為光源,對實驗裝置進行了調(diào)節(jié)并觀察實驗現(xiàn)象后,總結(jié)出以下幾點:
A.燈絲和單縫及雙縫必須平行放置
B.干涉條紋與雙縫垂直
C.干涉條紋疏密程度與雙縫寬度有關(guān)
5、
D.干涉條紋間距與光的波長有關(guān)
以上幾點中你認為正確的是__ACD___。
(2)當(dāng)測量頭中的分劃板中心刻線對齊某條刻度線時,手輪上的示數(shù)如圖乙所示,該讀數(shù)為__0.702___mm。
(3)如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,如圖丙所示,則在這種情況下測量干涉條紋的間距Δx時,測量值__大于___實際值。(填“大于”、“小于”或“等于”)
解析:(1)為使屏上的干涉條紋清晰,燈絲與單縫和雙縫必須平行放置 ,所得到的干涉條紋與雙縫平行;由Δx=λ可知,條紋的疏密程度與雙縫間距離、光的波長有關(guān),所以A、C、D選項正確。
(2)固定刻度讀數(shù)為0.5mm,可動刻度讀數(shù)為20.2,所以測量結(jié)果為0.5mm+20.20.01mm=0.702mm。
(3)測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,由幾何知識可知測量頭的讀數(shù)大于條紋間的實際距離。
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