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1、四川省成都市航天中学选修1高中物理 实验用双缝干涉测量光的波长单元测试题四川省成都市航天中学选修1高中物理 实验：用双缝干涉测量光的波长单元测试题一、实验：用双缝干涉测量光的波长 实验题1在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，某同学安装实验装置如图甲所示，调试好后能观察到清晰的干涉条纹（1）根据实验装置知，、依次是_、_、_（2）某次实验时，该同学调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮纹的中心，如图乙所示，此时螺旋测微器的读数为_mm（3）转动手轮，使分划线向一侧移动到另一条亮纹的中心位置，再次从螺旋测微器上读数若实验测得4条亮纹中心间的距离为x1=0.960mm，已知双缝间距为d=1.5m

2、m，双缝到屏的距离为L=1.00m，则对应的光波波长=_mm2利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的距离l=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则：（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA=_mm，xB=_mm，相邻两条纹间距x=_mm；（2）该单色光的波长=_m；（3）若增大双缝的间距，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将_（填“变大”“不变”或“变小”）；若改用频率较高的单色光照射，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将_（填“变大”“不变”或“变小”）。3我们用以下装置

3、来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验：(1)在本实验中，需要利用关系式来求解某色光的波长，其中L和d一般为已知量，所以测量是本实验的关键，观察下面的图像，你认为在实际操作中应选下列图中的_图（填写“甲”、“乙”）更为合适？(2)而在实际操作中，我们通常会通过测n条亮纹间的距离取平均值的方法来减小测量误差。已知实验所用的测量头由分划板、滑块、目镜、手轮等构成，使用50分度的游标卡尺。某同学在成功观察到干涉图像后，开始进行数据记录，具体操作如下：从目镜中观察干涉图像同时调节手轮，总共测量了5条亮纹之间的距离，初末位置游标卡尺的示数如图所示，则相邻两条亮纹的间距_mm。(3)若在实验当中，某同学观察

4、到以下图像，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上。若继续移动目镜观察，将会使测量结果出现偏差，所以需要对仪器进行调整，使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上。下面操作中可行的有_。A调节拨杆方向B其他不动，测量头旋转一个较小角度C其他不动，遮光筒旋转一个较小角度D将遮光筒与测量头整体旋转一个较小角度(4)在写实验报告时，实验要求学生将目镜中所观察到的现象描绘出来，甲同学和乙同学分别画了移动目镜时的所观察到的初末两个视场区，你觉得_的图像存在造假现象。4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

5、刻度对齐B条纹中心时(图3),游标卡尺的示数如图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)5下图为研究电磁感应现象的实验装置，部分导线已连接（1）用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好_（2）在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况 有：将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将_（选填“向右偏”、“向左偏”或 “不偏转”） （3）研究双缝干涉现象时，如图 1 所示，调节仪器使分划板的中心刻度对准一

6、条亮条纹的中 心 A，示数如图 2 所示，其读数为_ mm移动手轮至另一条亮条纹中心 B，读出其 读数为 27.6mm已知双缝片与光屏间距为 0.6m，所用双缝相距 0.2mm，则所测单色光波长 为_m 图 1 图 26利用双缝干涉实验装置测量光的波长实验中，双缝间距d=0.3 mm，双缝到光屏的距离L=1.0m，用红色光照射双缝得到干涉条纹，将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，如图甲所示，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第8条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示。则相邻亮条纹的中心间距x=_mm；红色光的波长=_m。 （

7、结果均保留三位有效数字）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；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

8、=_（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用双缝干涉测光的波长。实验装置如图a所示，已知单缝与双缝的距离为L1，双缝与屏的距离为L2，单缝宽为d1，双缝间距为d2。用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离，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，让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心，记下此时手轮的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的刻度。（1）分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心时示数为x1=2.190mm，对准第4条亮纹的中心时手轮上的读数如图b所示，则此时读数x2=_mm。（2）相邻两条

9、亮纹间的距离公x=_mm，入射光的波长为=_（用题中的母表示）。【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1单缝 双缝 遮光筒 1.680 4.8104 【解析】【详解】（1）该实验是让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以光具座上放置的光学元件依次为光源、滤解析：单缝 双缝 遮光筒 1.680 4.8104 【解析】【详解】（1）该实验是让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以光具座上放置的光学元件依次为光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏注意调节光学元件各中心位于遮光筒的轴线上根据x=知，增大双缝和遮光屏的间距或减小双缝间的间距，可以增加相

10、邻亮纹（暗纹）间的距离（2）螺旋测微器的固定刻度读数为1.5 mm，可动刻度读数为0.0118.0 mm=0.180 mm，所以最终读数为1.680 mm（3）由题意可知，相邻条纹间距为x=0.32 mm，根据x=得，= mm=4.8104 mm【点睛】解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式x=21 15.6 0.75 变小 变小 【解析】【分析】【详解】（1）1A位置读数为2B位置读数为3相邻两条纹间距为。（2）4由解析：1 15.6 0.75 变小 变小 【解析】【分析】【详解】（1）1A位置读数为2B位置读数为3相邻两条纹间距为。（2）4由得（3）5由可知

11、，其他条件保持不变时，双缝间距变大，则条纹间距变小。6根据频率、光速与波长的关系可知，频率越大的光，波长越小，所以其他条件保持不变时，改用频率较高的单色光照射，则条纹间距变小。3甲图 BC 甲同学 【解析】【分析】【详解】(1)1在实际操作中标度线在明条纹中容易观察，则应选下列图中的甲图更为合适；(2)2由图可知，初末位置游标解析：甲图 BC 甲同学 【解析】【分析】【详解】(1)1在实际操作中标度线在明条纹中容易观察，则应选下列图中的甲图更为合适；(2)2由图可知，初末位置游标卡尺的示数分别为0.570cm和1.380cm，则相邻两条亮纹的间距。(3)3首先要明确各器件的作用，拨动拨杆的作用

12、是为了使单缝和双缝平行，获得清晰的干涉图样，因为已有清晰的干涉图样，所以不用调节；题中所说出现的问题是分刻板中心刻度线与干涉条纹不平行，应调节测量头使干涉条纹调成与分划板中心刻线同一方向上，故应其他不动，测量头旋转一个较小角度；或者其他不动，遮光筒旋转一个较小角度。故选BC。(4)4实验中移动目镜时，分刻板中心刻度线不应该移动，则甲同学的图像存在造假现象。44 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：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】【

13、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：5（1）如图； （2）向右偏 （3）19.4 6.810-7 【解析】（1）连接电路时应组成两个回路：将大线圈和电流计串联形成一个回路；将电键、滑动变阻器、电源、小线圈串解析：（1）如图； （2）向右偏 （3）19.4 6.810-7 【解析】（1）连接电路时应组成两个回

14、路：将大线圈和电流计串联形成一个回路；将电键、滑动变阻器、电源、小线圈串联形成另一个回路即可，实物图如下图所示：（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计的指针向右偏，合上开关后，将原线圈迅速从副线圈中插入时，穿过线圈的磁通量增加，电流计指针将向右偏；（3）测量头工具为10分度的游标卡尺，故读数为：19mm+40.1mm=19.4mm；根据条纹间距公式可知，其中，d=0.2mm，l=0.6m，代入数据得：=6.810-7m【点睛】（1）注意在该实验中有两个回路，一个由大线圈和电流计串联而成，另一个由电键、电源、小线圈串联而成；（2）根据题意应用楞次

15、定律分析答题；（3）利用光的干涉实验测量波长的实验原理为：，即：，读出第一条手轮读数a1和第二条条纹手轮读数a2，再利用求相邻条纹间距，代入数据便可求解波长636 【解析】【分析】【详解】12图乙螺旋测微器固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为，两者相加为2.320mm，图丙螺旋测微器固定刻度读数为18.5mm，可动刻度读数为解析：36 【解析】【分析】【详解】12图乙螺旋测微器固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为，两者相加为2.320mm，图丙螺旋测微器固定刻度读数为18.5mm，可动刻度读数为，两者相加为18.870mm，所以依据双缝干涉条纹间距规律可得760mm 【解析】【分析】【详解】（

16、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）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；8868(7.8667.869） 1.893（或1.892） 【解析】【分析】【详解】（1）1 图b中螺旋测微器的固定刻度读数为7.5mm，可动刻度读数为0.013解析：868(7.8667.869） 1.893（或1.892） 【解析】【分析】【详解】（1）1 图b中螺旋测微器的固定刻度读数为7.5mm，可动刻度读数为0.0136.8mm=0.368mm，则最终读数为x2=7.5mm+0.368mm=7.868mm(7.8667.869）（2）2相邻两条亮纹间的距离（或1.892）3根据双缝干涉条纹的间距公式解得