教科版高中物理选修34第2节 学生实验用双缝干涉测量光的波长docx.docx

1、教科版高中物理选修34第2节 学生实验用双缝干涉测量光的波长docx高中物理学习材料桑水制作第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x表示，则入射光的波长为_，实验中d是已知的，测出l、x即可测出光的波长.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()A1.5 B2 C2.5 D34在杨氏双缝干涉实验中，如果()A用白光做光

2、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1A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，

3、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2利用条纹间距与波长的关系式x来推测用白光做双缝干涉实验时，干涉图样的特点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

4、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

5、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

6、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，

7、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3A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

8、现象时，有下面几种说法：图4A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_7在利用双缝干涉测定光波波长时，首先调节_和_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，用测量头测出n条明条纹间的距离a，则两条相邻条纹间的距离x_，双缝到毛玻璃的距离l用_测量，用公式_可以测出单色光的波长8在某次实验中，已知双缝到光屏之间的距离是600 mm，两缝之间的距离是0.20 mm，单缝到双缝之间

9、的距离是100 mm，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某一亮条纹(记作第一条)的中心，这时手轮上的示数如图5(a)所示然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮条纹的中心，这时手轮上的示数如图(b)所示这两次示数依次为_ mm和_ mm.由此可以计算这次实验中所测得的单色光的波长为_ mm.图59在双缝干涉实验中，两缝间的距离为0.020 cm，双缝到观察干涉条纹的光屏的距离是100.00 cm，用一种单色光黄光做此实验，在光屏上测出21条黄色亮条纹间的距离是5.90 cm，试求这种黄光的波长如果换用一种频率为4.001014 Hz的红光做此实验，在光屏上6

10、.00 cm范围内最多能有多少条暗条纹10如图6所示，用激光束照射双缝干涉实验装置，后面屏上出现干涉条纹，其中单缝的作用是产生线光源，单缝、双缝应平行放置图6(1)若将单缝绕中心轴旋转(不超过90)，条纹将发生什么变化？(2)若将双缝绕中心轴旋转(不超过90)，条纹将发生什么变化？第2节实验探究：用双缝干涉测光的波长答案课前预习练1滤光片单缝双缝明暗相间彩色2.3D由rn(n0、1、2、3)可知屏上的第三级亮条纹对应n3.4B用白光做光源，屏上将呈现彩色条纹，A错用红光做光源，屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹(即黑条纹)相间，B对变小，x变小，C错红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，D错5A由图

11、可知，图乙中的条纹间距较大，由x可知乙甲，故A正确课堂探究练1A因为相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离x，其中d为两个缝间的距离，l为缝到屏的距离，为光波波长，可见相邻干涉条纹之间的距离相等A正确，B、C错误因为红蓝，所以x红x蓝，故D也错误2中央亮条纹是白色，其他各级亮条纹中，红色在最外侧解析如图所示，自双缝S1、S2透射的光到达O点的距离总相等，则各种颜色的光在O点都被加强，故O点作为中央亮纹是白色的自双缝出射的某单色光到达P点，其路程差为此光波波长的整数倍时，P点就为这种单色光的颜色由于红光的波长最长，而条纹间距x，故红条纹间距最大，红色在最外侧3AC安装实验器件时要注意：光束的中央轴线与遮

12、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，中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝要相互平行，才能使实验成功当然还要使光源发出的光束不致太暗据上分析，可知选项A、C正确点评光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致时，因遮光筒很长，经过S1、S2发生干涉的图样不能呈现在屏上，失之毫厘，谬以千里，所以在调节时要特别仔细4(1)EBDC(2)ab解析(1)双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为光源、滤光片、单缝、双缝、屏，或把它们全部倒过来，因第一项已给填好，故答案是EBDC.(2)由x知，波长越长，条纹越宽，间距越大，或由干涉条纹的特征均可得出a一定大于b.点评光源、滤光片、单

13、缝、双缝、屏在光具座上的顺序是固定的，任何两个元件之间的顺序不能颠倒，尤其是滤光片和单缝之间51.941022.841026.00107单缝与双缝不平行解析图乙对应读数为1.94102 m图丙对应读数为2.84102 m根据公式xm6.00107 m若粗调后看不到干涉条纹，只看到一片亮区，则最可能的原因是单缝与双缝不平行6见解析解析在双缝干涉实验中，根据公式x可知，要使屏上单色光的干涉条纹之间距离变宽，可以采取的办法有：(1)使用波长较长的单色光；(2)增加双缝到光屏间距离或选用较长的遮光筒；(3)减小双缝之间的距离根据测量值，计算相邻条纹间的距离：x mm1.5 mm再代入公式，求得红光波长

14、为7.5107 m.方法总结(1)在计算条纹间距时，一定要弄清游标卡尺(或螺旋测微器)两条刻线之差对应几个条纹间距课后巩固练1A分光法获得相干光源，所以A正确；白光的干涉条纹是彩色的，不是黑白相间的，B错；像屏上某点到双缝的距离差为波长的1.5倍时，该处应是暗纹，C错；相邻亮纹间距等于相邻暗纹间距，D错2AD根据公式x可知，增大双缝间距d或减小双缝跟屏的距离l，都会使单色光的干涉条纹间距x减小，故选A、D.3C4C相邻两亮条纹的间距是指相邻两亮条纹中心的间距5C白光是复色光，通过双缝形成的干涉条纹是彩色条纹由题意知，即光程差等于零，在O点振动加强，形成亮条纹所以A、B、D错误，C正确6ABD7

15、光源滤光片毫米刻度尺x第2个空也可填滤色片，第4个空也可填米尺(准确到毫米)80.14010.3005.64104解析由图知：a10.140 mma710.300 mm条纹宽度x 又x 解得5.64104 mm95.90107 m16条解析x m2.95103 m， m5.90107 m.而红光波长 m7.5107 m，x m3.75103 m，所以暗条纹数为n16条10见解析解析在双缝干涉实验中，单缝的作用是形成线光源，双缝的作用是形成振动情况相同的相干光源，干涉条纹总是平行双缝(1)当单缝旋转时，双缝被照亮的面积减小，双缝虽然仍能形成相干光源，但由于通过双缝的光能量减少，所以屏上仍能产生干涉条纹，但条纹变暗(2)当双缝旋转时，同样会导致干涉条纹变暗同时，干涉条纹保持与双缝平行，也随双缝的旋转而旋转