1、课时跟踪检测（二十三）用双缝干涉实验测定光的波长课时跟踪检测（二十三）用双缝干涉实验测定光的波长 1用双缝干涉实验测定光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件： A白炽灯 B单缝片 C光屏 D双缝 E滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上)。 (1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：A_。 (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 条红亮条纹间的距离为 a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出 10 条绿亮条纹间的距离为 b，则一定有 a_b(选填“大于”“等于”或“小于”)。 解析：光源、滤光片、单缝、双缝、光屏在光具座上可从左向右排，也可从右向左排
2、，但任何两个元件之间的顺序不能颠倒。正确的排列顺序是 A、E、B、D、C。 由 yld 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。 答案：(1)EBDC (2)大于 2在“用双缝干涉实验测定光的波长”的实验中，装置如图所示，双缝间的距离 d3 mm。 (1)若测定红光的波长，应选用_色的滤光片。实验时需要测定的物理量有：_和_。 (2)若测得双缝与屏之间的距离为 0.70 m，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退 0.5 mm)观察第 1 条亮条纹的位置如图甲所示，观察第 5 条亮条纹的位置如图乙所示。则可求出红光的波长 _m。
3、(保留一位有效数字) (3)某位同学在测定光波波长的实验中，透过测量头上的目镜观察双缝干涉图样时发现，只在左侧视野中有明暗条纹出现，而右侧没有，应如何调节？ 解析：(1)测红光波长选红色滤光片，因为红色滤光片能透过红光。据 yld 知，需测双缝到屏的距离l 和 n 条亮(暗)条纹间的距离 a。 (2)由相邻条纹间距离 y，最后算出 ，故 7107 m。 (3)只在左侧视野中有明暗条纹出现，而右侧没有，这是由于测量头目镜偏离遮光筒轴线所致，可以转动测量头上的手轮，使测量头向左移动，直到在目镜中看到明暗条纹布满视野为止。 答案：(1)红 双缝到屏的距离 l n 条亮(暗)条纹间的距离 a (2)7
4、107 (3)见解析 3如图所示，某同学在“用双缝干涉实验测定光的波长”的实验中： (1)如图乙是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是_(填字母)。 (2)下述现象中能够观察到的是_。 A将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 B将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 C换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄 D去掉滤光片后，干涉现象消失 (3)如果测得第一条亮条纹中心与第六条亮条纹中心间距是 11.550 mm，求得这种单色光的波长为_m。(已知双缝间距 d0.2 mm，双缝到屏的距离 l700 mm) 解析：(1)双缝干涉条纹特点是等间距、等宽度、等亮度，根据此特点知
5、A 图是干涉条纹。 (2)根据双缝干涉条纹的间距公式 xld 知，将滤光片由蓝色的换成红色的，滤过的光波长变长，则干涉条纹间距变宽；条纹间距与单缝和双缝之间的距离无关；换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄；去掉滤光片后，通过单缝与双缝的光成为白光，白光通过双缝后，仍然能发生干涉现象。 (3)相邻亮条纹的间距 xa6a1511.5505mm2.31 mm。 根据 xld 得， dxl2.3110321040.7 m 6.6107 m。 答案：(1)A (2)AC (3)6.6107 4 用某种单色光做双缝干涉实验时， 已知双缝间距离 d0.20 mm， 双缝到毛玻璃屏间的距离为 l75
6、.0 cm，如图甲所示，实验时先转动如图乙所示的测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划板中心刻线对准如图丙所示的第 1 条亮条纹中心，此时游标卡尺的主尺和游标的位置如图戊所示，则游标卡尺上的读数 x1_mm，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划板中心刻线向右边移动，直到对准第 5 条亮条纹中心， 如图丁所示， 此时游标卡尺的主尺和游标的位置如图己所示， 则游标卡尺上的读数 x2_mm，由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是_mm。 解析：由游标卡尺读数规则读出 x10.13 mm0.3 mm，x29 mm60.1 mm9.6 mm。则相邻两亮条纹间距 xx2x1n19.60.34 mm
7、。由 xld 可得 x dl9.30.24750 mm6.2104 mm。 答案：0.3 9.6 6.2104 5在“用双缝干涉实验测定光的波长”实验中，按要求调整好实验装置。 (1)为测定相邻两个亮条纹的间距， 转动手轮使目镜中能观察到如图所示的分划板中心刻度与干涉条纹，记下此时手轮上的读数。然后再次转动手轮，使目镜中能观察到图_(在 A、B、C、D 中选填一个)所示的分划板中心刻度与干涉条纹，再次记下手轮上的读数。 (2)测得相邻两个亮条纹间距为 x，双缝间距为 d，单缝与双缝的距离为 l1，双缝到屏的距离为 l2，目镜的放大倍数为 k，则对应的光波波长为_。 解析：(1)亮条纹间距指的是
8、亮条纹中心之间的距离，因此选项 C 最合理。 (2)根据 xld可知，xdl2。 答案：(1)C (2)xdl2 6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)本实验的步骤有： 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； 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(
9、其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹间的距离。 在操作步骤时还注意单缝、双缝应_且_。 (3)将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第 1 条亮条纹，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 条亮条纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数为_ mm，求得相邻亮条纹的间距 x_ mm。 (4)已知双缝间距 d 为 2.0104 m，测得双缝到屏的距离 l 为 0.700 m，由计算式 _，求得所测红光波长为_ nm。 解析：(1)由左至右依次放置白色光源 C、滤光片 E、单缝 D、双缝 B、毛玻璃屏 A。 (2)单缝、双缝应相互平行且二者相距约 510 cm。 (3)甲的示数为 2.320 mm，乙的示数为 13.870 mm，则 x13.8702.3205 mm2.310 mm。 (4)由 xld 得 dlx2.01040.7002.310103 m6.60107 m660 nm。 答案：(1)E、D、B (2)相互平行 二者相距约 510 cm (3)13.870 2.310 (4)dlx 660