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1、实验：用双缝干涉测量光的波长基础夯实一、选择题。1(多选)做“双缝干涉测光的波长”实验时，一同学在光屏上隐约看到亮光，根本无法看见明暗相间的条纹，其原因可能是()A光源的高度不合适 B没有放入滤光片C单缝和双缝不平行 D单缝和双缝的前后位置放反了2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3如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各装置的名称依次是下列选项中的()Aa单缝、b滤光片、c双缝、d光屏 Ba单缝、b双缝、c滤光片
2、、d光屏Ca滤光片、b单缝、c双缝、d光屏 Da滤光片、b双缝、c单缝、d光屏4双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹。如果将入射的绿光换成红光或蓝光，讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是：O点是红光的亮条纹；红光的第一条亮条纹在P点的上方；O点不是蓝光的亮条纹；蓝光的第一条亮条纹在P点的上方。其中正确的是()A只有正确 B只有正确C只有正确 D只有正确5某同学在做“双缝干涉测定光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐
3、第2条亮纹的中心时(如图甲中的A)，游标卡尺的示数如图乙所示，第二次分划板中心刻度线对齐第6条亮纹的中心时(如图丙中的B)，游标卡尺的示数如图丁所示。已知双缝间距d0.5mm，缝到屏的距离L1m。则（ ）(1)图乙中游标卡尺的示数为_cm。(2)图丁中游标卡尺的示数为_cm。(3)所测光波的波长为_m(保留两位有效数字)。6如图所示，A、B、C、D代表双缝产生的四种干涉图样，回答下面问题：(1)如果A图样是红光通过双缝产生的，那么换用紫光得到的图样用_图样表示最合适。(2)如果将B图样的双缝距离变小，那么得到的图样用_图样表示最合适。(3)如果将A图样的双缝到屏的距离变小，那么得到的图样用_图
4、样表示最合适。(4)如果将A图样的装置从空气移入水中，那么得到的干涉图样用_图样表示最合适。7某位同学在做用双缝干涉测光的波长的实验中，透过测量头上的目镜观察干涉图样，若只在左侧视野中有明暗相间的条纹，而右侧较暗(没有条纹)，这是怎么回事？应如何调节？8在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。(1)以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点：A灯丝和单缝及双缝必须平行放置B干涉条纹与双缝垂直C干涉条纹疏密程度与双缝宽度有关D干涉条纹间距与光的波长有关以上几点中你认为正确的是_。(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时，手轮上的示数如图乙所示
5、，该读数为_mm。(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距x时，测量值_实际值。(填“大于”、“小于”或“等于”)能力提升1.激光散斑测速是一种崭新的技术，它应用了光的干涉原理，用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度与二次曝光的时间间隔的乘积等于双缝间距，实验中可测得二次曝光时间间隔、双缝到屏之距离以及相邻亮纹间距，若所用的激光波长为，则该实验确定物体运动速度的表达式为（ ）A. B.C. D.2图是利用双缝干涉测某单色光波长的实验装置。测得双缝屏到毛玻璃屏的距离为0.2m、双缝的距离为0.4m
6、m。图是通过该仪器的观测装置看到毛玻璃屏上的干涉图样，其中1、2、3、4、5是明条纹的编号。图、图是利用该仪器测光的波长时观察到的情景，图是测第1号明条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为_mm，图是测第4号明条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为_mm。根据上面测出的数据可知，被测光的波长为_nm。3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，要把它们放在下图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。(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：取下遮光筒左
7、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；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；用米尺测量双缝到屏的距离；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，记下此时图乙中手轮上的示数_mm，求得相邻亮纹的间距x为_mm。(4)已知双缝间距d为2.0104m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算公式_，求得所测红光波长为_mm。4.用某种单色光做
8、双缝干涉实验时，已知双缝间距离d0.20mm，双缝到毛玻璃屏间距离l的大小由右图中毫米刻度尺读出(如右图戊所示)，实验时先移动测量头(如右图甲所示)上的手轮，把分划线对准靠近最左边的一条明条纹(如右图乙所示)，并记下螺旋测微器的读数x1(如右图丙所示)，然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第7条明条纹并记下螺旋测微器读数x7(如上图丁所示)，由以上测量数据可求得该单色光的波长图示中双缝的位置L1_mm，毛玻璃屏的位置L2_mm.螺旋测微器的读数x1_mm.螺旋测微器的读数x7_mm.请用以上测量量的符号表示出该单色光波长的表达式_其波长为_nm。5用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知使用的
9、双缝间距离d0.1mm，双缝到屏的距离l6.0m，测得屏上干涉条纹中相邻亮纹的间距是3.8cm，氦氖激光器发出的红光的波长是多少？假如把整个装置放入折射率是的水中，这时屏上的条纹间距是多少？第四节 基础夯实1ACD2D解析：由双缝干涉中条纹宽度的表达式x可知，增大条纹宽度x，可以增大双缝到屏的距离l、减小双缝之间的距离d，或者增大光的波长，故A、C错，D对；增大光的频率，则减小了光的波长，条纹宽度减小，故B错。3C4A解析：O点到两缝的距离相等，故不论换用红光还是蓝光，O点均为亮条纹，所以正确，错误；由x可知，红光的波长比绿光的大，条纹间距也比绿光大，因此，红光的第一条亮条纹在P点的上方；正确
10、；同理，蓝光的波长比绿光的小，蓝光的第一条亮条纹在P点的下方，错误；综上所述，只有A正确。5(1)1.250(2)1.770(3)6.5107解析：(1)图乙中游标卡尺是20个等分刻度，精确度为0.05mm，读数为12mm0.05mm1012.50mm1.250cm。(2)图丁中游标卡尺也是20个等分刻度，读数为17mm0.05mm1417.70mm1.770cm。(3)由x可得xm6.5107m。6(1)C(2)D(3)C(4)C解析：利用x公式，光源由红光换成紫光时，变小， 相应x也变小，(1)中应选C；双缝距离d减小时，x变大，(2)中应选D；双缝到屏的距离l变小，得到的图样的x变小，(
11、3)中应选C；将装置从空气移入水中时，波长减小，x也减小，(4)中应选C。7解析：既然在光屏上出现了明暗相间的条纹，说明双缝和单缝是平行的，符合干涉条件，而视野中右侧没有干涉条纹，可能是目镜过于偏向右侧，偏离了遮光筒轴线所致。所以可转动测量头上的手轮，使分划板连同目镜向左侧移动适当距离即可。8(1)ACD(2)0.702(3)大于解析：(1)为使屏上的干涉条纹清晰，灯丝与单缝和双缝必须平行放置 ，所得到的干涉条纹与双缝平行；由x可知，条纹的疏密程度与双缝间距离、光的波长有关，所以A、C、D选项正确。(2)固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为20.2，所以测量结果为0.5mm20.20.01
12、mm0.702mm。(3)测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，由几何知识可知测量头的读数大于条纹间的实际距离。能力提升1.C20.5060.5091.5071.509665669 解析：螺旋测微器的读数为：05mm0.01mm0.80.508mm读数为：1.5mm0.01mm0.91.509mm两相邻明条纹之间的间距为：xmm0.334mm由x有m0.667106m667nm3(1)E、D、B (2)单缝与双缝的间距为5cm10cm，使单缝与双缝相互平行。(3)13.8702.310 (4)x6.6104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、
13、双缝、屏，因此应填：E、D、B。(2)单缝与双缝的间距为5cm10cm，使单缝与双缝相互平行。(3)甲图的读数为2.320mm 乙图的读数为13.870mmxmm2.310mm(4)由x可得：x可求出2.310mm6.6104mm4. 100.0，938.0，0.300，14.700，5705. 6.3107m2.8102m解析：由条纹间距x，双缝间距离d，双缝到屏的距离l及波长的关系，可测波长。同理，知道水的折射率，可知该光在水中的波长，然后由d、x、l、的关系，可求条纹间距。由x，可以得出，红光的波长xm6.3107m激光器发出的红光的波长是6.3107m。如果整个装置放入水中，激光器发出的红光在水中的波长设为，由光的特点可知：光在传播过程中，介质发生变化，波长和波速发生改变，但频率不变。由此可知，而n则m4.7107m这时屏上条纹的间距是xm2.8102m8