1、实验用双缝干涉测量光的波长单元测试题1实验:用双缝干涉测量光的波长单元测试题(1)一、实验:用双缝干涉测量光的波长 实验题1某同学用如图所示的实验装置测量光的波长。(1)用某种单色光做实验时,在离双缝1.2m远的屏上,用测量头测量条纹的宽度:先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4条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图乙所示。图甲读数为_mm,图乙读数为_mm。已知两缝间的间距为03mm,由以上数据,可得该单色光的波长是_m(结果保留2位有效数字)。(2)若实验中发现条纹太密,难以测量,可以采用的
2、改善方法有_。A改用波长较短的光作为入射光B增大双缝到屏的距离C换窄一点的单缝D换间距为0.2mm的双缝2某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(如图甲),游标卡尺的示数如图丙所示,第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心线时(如图乙),游标卡尺的示数如图丁所示,A与B间有3条条纹,已知双缝间距为0.5 mm,从双缝到屏的距离为1 m,则图丙中游标卡尺的示数为_mm图丁中游标卡尺的示数为_mm实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是_,所测光波的波长为_m(保留两位有效数字)3用双缝干涉测光的波长实验装置如图甲所示,已知双缝与屏的距离L,双缝间距d.用测量头来测
3、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(如图乙所示),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(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,手轮上的读数如图丙所示,则对准第1条时读数x1= _mm (允许误差)、对准第4条时读数x2= _mm(允许误差) (2)写出计算波长的表达式, _ (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_ ;(选大或小)4如图甲所示,在“用双缝干涉测光的波长”的
4、实验中,将实验仪器按要求安装在光具座上,并选用缝间距d=0.4mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离l=0.5m。然后,接通电源使光源正常工作。(1)由理论分析可知,波长为的单色光在双缝干涉实验中形成干涉条纹,其相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距x=_(字母表达式);(2)用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示,分划板处于B位置时游标卡尺读数如图中所给出,则分划板在图中B位置时游标卡尺读数为xB=_mm;(3)若已知分划板处于A位置时,刻度为11.1mm,该单色光的波长=_m(结果保留2位有效数字);(4)另一同学按实验装置安装好仪器后,观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验
5、装置作了一下改动后,在像屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加。以下改动可实现这个效果的是_。A仅将滤光片移至单缝和双缝之间B仅将单缝远离双缝移动少许C仅将单缝与双缝的位置互换D仅将红色滤芯光片换成绿色的滤芯光片5“用双缝干涉测光波波长”实验中,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条纹中心对齐时(如图A所示),将此明条纹记为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,等明条纹,最终与明条纹6中心对齐,分划板中心刻线与明条纹1和明条纹6对齐时游标卡尺示数分别如图B、C所示(游标卡尺为10分度),求:(1)图B对应的读
6、数为_m,相邻两个亮条纹之间的距离为_m已知双缝到屏的距离为60.00 cm,单缝到双缝的距离为8 cm,双缝之间的间距为0.2 mm,则发生干涉的光波波长为_m(2)有一位同学通过测量头观察到如图D所示的清晰的干涉图样,出现这种现象的原因为_A单缝和双缝没有调平行B光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏没有调共轴C测量头过于左偏,应调节测量头上的手轮,使它适当右移D测量头过于右偏,应调节测量头上的手轮,使它适当左移6某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时(图1),游标卡尺的示数如图2所示,第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时(图3),游标卡尺的示数
7、如图4所示,已知双缝间距离为0.05mm双缝到屏的距离为1m,则图2中游标卡尺的读数为_mm,则图4中游标卡尺的读数为_mm.实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是_.所测光波的波长为_m. (保留两位有效数字)7在用双缝干涉测光的波长的实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上,从仪器注明的规格可知,双缝间距d=0.20mm现测得像屏与双缝屏间的距离L=60.0cm然后,接通电源使光源正常工作(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米(mm),游标尺上有50个分度某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,映入眼帘的干涉条纹如图所示,他将分划板上的三条竖线对准a条纹,此时游标尺上的读数为x1=3.60mm
8、;接着再转动手轮,将分划板上的三条竖线对准b条纹,此时游标尺上的读数如左图,则x2=_mm(2)两个相邻亮纹(或暗纹)间距离的表达式为x=_(用x1、x2表示);这种色光的波长的表达式=_(用x、L、d表示)利用上述测量结果,代入数据经计算可得=_m(保留三位有效数字)8在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图),单缝保持竖直方向,并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知,毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作。(1)组装仪器时,单缝和双缝的空间关系应该为_。Aa代表单缝,b代表双缝Ba代表双缝,b代表单缝C二者相互平行放置D二者相互垂直
9、放置(2)将红色滤光片改为绿色滤光片,其他实验条件不变,在目镜中仍可看见清晰的条纹,则_。A条纹为横条纹B条纹为竖条纹C与红光相比条纹间距变窄D与红光相比条纹间距变宽(3)若实验中在像屏上得到的干涉图样如图所示,毛玻璃屏上的分划板刻线在图中A、B位置时,游标尺的读数分别为x1、x2,则入射的单色光波长的计算表达式为=_。(4)图为上述实验装置示意图。S为单缝,S1、S2为双缝,屏上O点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴,向下微微移动,则可以观察到O点处的干涉条纹_。A向上移动 B向下移动 C间距变大 D间距变小【参考答案】*试卷处理标记,请不要删除一、实验:用双缝干涉测量光的波长 实验题12
10、50 8.650 7.0 10-7 BD 【解析】【分析】【详解】(1)1 螺旋测微器读数为x1=0.0mm+0.01mm25.0=0.250mm2解析:250 8.650 7.0 10-7 BD 【解析】【分析】【详解】(1)1 螺旋测微器读数为x1=0.0mm+0.01mm25.0=0.250mm2 螺旋测微器读数为x2=8.5mm+0.01mm15.0=8.650mm3 根据公式 代入数据得(2)4 根据公式:,实验中发现条纹太密,可以通过增大双缝到屏的距离,或增大波长,或减小双缝间距来增大条纹间距,故BD正确,AC错误。故选BD。26 16.6 减小误差 6.310-7 【解析】【分析
11、】【详解】1234图丙读数为图丁读数为实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小条纹宽度的解析:6 16.6 减小误差 6.310-7 【解析】【分析】【详解】1234图丙读数为图丁读数为实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小条纹宽度的误差;根据求得3(1)2.190mm 7.869 (2) (3)小 【解析】【详解】(1)对准第4条亮纹时固定刻度读数为7.5mm,可动读数为0.0136.9=0.369mm,所以最解析:(1)2.190mm 7.869 (2) (3)小 【解析】【详解】(1)对准第4条亮纹时固定刻度读数为7.5mm,可动读数为0.0136.9=0.369mm,所以最终读数为7.8
12、69mm.(2)根据,可得:。(3)根据知双缝间距d增大时条纹间距变小。4D 【解析】【分析】【详解】(1)1根据实验原理,则有(2)2 图中B位置时游标卡尺读数为(3)3 条纹的间距根据得该单色光的波长解析: D 【解析】【分析】【详解】(1)1根据实验原理,则有(2)2 图中B位置时游标卡尺读数为(3)3 条纹的间距根据得该单色光的波长(4)4A仅将滤光片移至单缝和双缝之间,、与d都不变,则不变,条纹数目不变,A错误;B仅将单缝远离双缝移动少许,、与d都不变,则不变,条纹数目不变,B错误;C仅将单缝与双缝的位置互换,将不能正常观察双缝干涉,C错误;D仅将红色滤光片换成绿色的滤光片,减小,与
13、d都不变,则减小,条纹数目将有所增加,D正确。故选D。5019 4 1.8103 6107 D 【解析】【详解】(1)1游标卡尺读数主尺刻度读数游标尺读数;故B图读数为:19 mm40.1 mm19.解析:019 4 1.8103 6107 D 【解析】【详解】(1)1游标卡尺读数主尺刻度读数游标尺读数;故B图读数为:19 mm40.1 mm19.4 mm0.0194m2C图读数为:28 mm0.1 mm428.4 mm0.0284m3故条纹间距为:x1.8103 m条纹间距公式x 波长为:m6107 m(2)4屏幕中右侧有一部分为空白,可知测量头太过靠右,向左平移即可,D正确64 15.7
14、减小测量的绝对误差(或提高测量的精确度) 【解析】【分析】【详解】1游标卡尺读数等于固定刻度读数加上游标尺读数;图2中主尺读出固定刻度读数为:11解析:4 15.7 减小测量的绝对误差(或提高测量的精确度) 【解析】【分析】【详解】1游标卡尺读数等于固定刻度读数加上游标尺读数;图2中主尺读出固定刻度读数为:11mm,游标尺第4刻线与主尺刻线对齐为:,故读数为:2同理图4中游标尺第7刻线与主尺刻线对齐,故读数为:故由图可知条纹间距为:3实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小测量的绝对误差(或提高测量的精确度).4根据双缝干涉的条纹间距公式:计算得出:760mm 【解析】【分析】【详解】(1)1游
15、标卡尺的主尺读数为11mm,游标读数为0.02mm65=0.60mm,所以最终读数为(2)23解析:60mm 【解析】【分析】【详解】(1)1游标卡尺的主尺读数为11mm,游标读数为0.02mm65=0.60mm,所以最终读数为(2)234两个相邻明纹(或暗纹)间的距离根据得;8AC BC A 【解析】【分析】【详解】(1)1AB双缝的光来自于同一个单缝,因此单缝a距离光源更近,故A正确,B错误;CD双缝与单缝应该平行放置,才能观解析:AC BC A 【解析】【分析】【详解】(1)1AB双缝的光来自于同一个单缝,因此单缝a距离光源更近,故A正确,B错误;CD双缝与单缝应该平行放置,才能观察到双缝干涉实验,故C正确,D错误。故选AC。(2)2 AB由于单缝保持竖直,条纹的方向与单缝平行,因此条纹竖直,故B正确,A错误;CD根据两个相邻的明纹间(或暗纹)间距为由于绿光的波长比红光的短,因此干涉条纹间距比红光的窄,故C正确,D错误。故选BC。(3)3由图可知,两个相邻的明纹间(或暗纹)间距为根据两个相邻的明纹间(或暗纹)间距为可得波长表达式(4)4 若实验时单缝偏离光轴向下微微移动,则主光轴变的倾斜,则可以观察到O点处的干涉条纹向上移动,由可知,条纹间距不变,选项A正确,BCD错误。故选A。
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