人教版高中物理选修3-4第十三章第四节实验:用双缝干涉测量光的波长知能优化演练.docx 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/2 23:20:33星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

高中物理学习材料

(鼎尚**整理制作)

一、选择题

1.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不一致,相差较大 B.滤光片、单缝、双缝的中心在同一高度 C.单缝与双缝不平行 D.光源发出的光太强

解析:选AC.安装实验器材时要注意: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,中心位置在遮光筒的轴线,单缝与双缝要互相平行才能使实验成功.当然还要使光源发出的光束不能太暗,据上述分析可知选项A、C正确.

2.(2013·镇江中学高二检测)用单色光做双缝干涉实验,下列说法中正确的是( ) 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

解析:选A.由于干涉条纹间的距离Δx=λ,相邻干涉条纹之间的距离相等,因为λ红>λ

d

蓝,所以Δx红>Δx蓝.双缝与屏之间的距离越大,干涉条纹间的距离越大,故A正确,B、C、D均错误.

3.(2013·赣州高二检测)某同学按实验装置安装好仪器后,观察光的干涉现象,获得成功.若他在此基础上对仪器的安装有如下改动,则仍能使实验成功的是( )

A.将遮光筒的光屏向靠近双缝的方向移动少许,其他不动 B.将滤光片移至单缝和双缝之间,其他不动 C.将单缝向双缝移动少许,其他不动 D.将单缝与双缝的位置互换,其他不动

解析:选ABC.干涉条纹是双缝发出的光叠加的结果,双缝后面的区域处处存在光,所以移动光屏,条纹仍然有,故A、C正确;将滤光片移至单缝和双缝之间,照到双缝上的光仍是振动情况完全一样的光源,故B正确;将单缝与双缝的位置互换,失去了产生干涉的条件,故D错误.

4.双缝干涉实验装置如图所示,调整实验装置使得像屏上可以见到清晰的干涉条纹.关于干涉条纹的情况,下列叙述正确的是( )

鼎尚

A.若将像屏向右平移一小段距离,屏上仍有清晰的干涉条纹

B.若将像屏向左平移一小段距离,屏上的干涉条纹将不会发生变化 C.若将像屏向上平移一小段距离,屏上仍有清晰的干涉条纹

D.若将像屏向上平移一小段距离,屏上的干涉条纹将不会发生变化

解析:选ACD.双缝干涉发生后,并不只是在光屏上有干涉图样,而是在双缝右侧的三维空间、只要通过双缝后的两列光波相遇的地方叠加都能发生光的干涉现象,并且在新的位置仍很清晰.A选项中条纹间距变宽,C、D选项中条纹间距不变.故A、C、D正确.

5.(2013·沈阳高二检测)做双缝干涉实验时,要增大屏上相邻亮条纹之间的距离,可以采取的措施是( )

A.减小双缝到屏的距离 B.增大光的频率 C.增大双缝之间的距离 D.增大光的波长

l

解析:选D.由双缝干涉中条纹宽度的表达式Δx=λ可知,增大条纹宽度Δx,可以增

d

大双缝到屏的距离l、减小双缝之间的距离d,或者增大光的波长λ,故A、C错误,D正确;增大光的频率,则减小了光的波长,条纹宽度减小,故B错误.

6.(2013·连云港高二检测)用单色光做双缝干涉实验,在光屏上某点P,从中央O点开始计数,P点恰为第三条亮纹,现改用频率较高的单色光照射,其他的条件不变,那么( )

A.P处仍为第三条亮纹 B.P处可能是第四条亮纹 C.P处可能是第二条亮纹

D.若将光屏向双缝移近一些,在P处可能看到第二条亮纹

解析:选B.频率高,则波长短,双缝到P点光程差不变,故A、C错误,B正确;若将光屏向双缝移近一些,条纹间距变小,故D错误.

二、非选择题

7.利用图中装置研究双缝干涉现象时,有下面几种说法:

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________.

l

解析:由条纹间距公式Δx=λ,d指双缝间距离,l是双缝到屏的距离,可知:A项中

d

l减小,Δx变小;B项中λ变大,Δx变大;D项中d变大,Δx变小.故A、B、D正确,将单缝向双缝移动一小段距离后,对条纹间距没有影响,故C错误;滤光片的作用是为了得到单色光,去掉滤光片后,干涉条纹成为彩色条纹,故E错误.

答案:ABD

☆8.现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置,用以测量红光的波长.

鼎尚

(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、________、A.

(2)本实验的实验步骤有:

①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮; ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上; ③用米尺测量双缝到屏的距离;

④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离 .

在操作步骤②时还应注意____________________和______________________.

(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示.

然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时如图乙中手轮上的示数为______ mm,求得相邻亮纹的间距Δx为______mm.

(4)已知双缝间距d为2.0×10 m,测得双缝到屏的距离l为0.700 m,由计算公式λ=__________,求得所测红光波长为________nm.

答案:(1)E、D、B (2)单缝和双缝间距5~10 cm 使单缝与双缝相互平行 (3)13.870

d

2.310 (4)Δx

l6.6×102

-4

鼎尚