1、第十四章 波与相对论第七讲 实验十六：用双缝干涉测量光的波长课时跟踪练1(2018晋阳模拟 )在“用双缝干涉测光的波长”实验中：(1)实验装置采用双缝干涉仪，它由各部分光学元件在光具座上组成，现准备了下列仪器：A.光源，B.双缝片，C.单缝片，D.滤光片，E. 毛玻璃 (其中双缝片和光屏连在遮光筒上) 把以上仪器安装在光具座上时，正确的排列顺序是_(2)(多选)关于本实验，正确的说法是( )A实验时应调节各器件共轴，并且单缝和双缝的缝应相互平行B观察到的白光的干涉图样是：可以看到彩色的干涉条纹，中央为一条白亮的零级干涉条纹；彩色条纹的排列，以零级亮条纹为中心左右对称，在第一级亮条纹中紫色在最外
2、侧C看到白光的干涉条纹后，在单缝前面放上红色或绿色滤光片，即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹，且红条纹的间距比绿条纹的间距大D测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数解析：(1) 双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确顺序为：光源、滤光片、单缝、双缝、光屏，或把它们全部倒过来，因此，答案为 ADCBE 或 EBCDA.(2)实验时应使光源、单缝、双缝的中心位于遮光筒的轴线上，且使单缝与双缝平行，A 正确；白光的干涉图样是彩色条纹，中央为白色亮纹，在第一级亮条纹中红色在最外侧，B 错误；由x 得红条纹的间距大于绿条纹间距，C 正确；为了减少误差，ld应使分划板的中心刻线对齐条纹中心
3、再读数，D 正确答案：(1)ADCBE 或 EBCDA (2)ACD2(多选 )(2018洛阳模拟 )利用图中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法中正确的是( )A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，干涉条纹间距变窄解析：由条纹间距公式 x ，d 指双缝间距离， l 是双缝到ld屏的距离，可知：A 项中 l 减小，x 变小； B 项中 变大，x 变大；D 项中 d 变大，x 变小故 A、B、D 正确答案：ABD3.(2018西安模拟 )如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波
4、长为 5.30107 m，屏上 P 点距双缝 S1 和 S2 的路程差为7.95107 m，则在这里出现的应是_(选填“亮条纹”或“暗条纹”) 现改用波长为 6.30107 m 的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将_(选填“变宽” “变窄”或“不变”)解析：由于路程差 r7.9510 7 m1.5 ，所以 P 点将出现暗条纹；由 x 可知，由于波长变大，故条纹间距变宽ld答案：暗条纹 变宽4(2018武汉模拟 )在观察光的双缝干涉现象的实验中：(1)将激光束照在如图甲所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是图乙中的_(2)换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观
5、察到的条纹宽度将_；保持双缝间隙不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将_(以上均选填“变宽” “变窄”或“不变”)解析：(1) 双缝干涉图样是平行且等宽的明暗相间的条纹，A 图正确(2)根据 x 知，双缝间的距离 d 减小时，条纹间距变宽；ld当双缝到屏的距离 l 减小时，条纹间距变窄答案：(1)A (2) 变宽 变窄5在“观察光的干涉现象”的实验中，将两片刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝；按如图所示的方法，让激光束通过自制的双缝，观察在光屏上出现的现象. (1)保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝，双缝的间隙越小，屏上明暗相间的条纹间距_(选填“越大
6、”或“越小”) (2)保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹间距_(选填“越大”或“越小 ”)(3)在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，发现用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验时_(选填“大” 或“小”). (4)在该实验中，若所用激光的波长为 5.300107 m，屏上 P点距双缝 S1 和 S2 的路程差为 1.855106 m，则在这里出现的应是_(选填 “亮条纹”或“暗条纹”)解析：(1) 由 x 可知双缝间隙 d 越小，屏上明暗相间的条ld纹间距 x 越大(2)由 x 可知，光屏到缝的距离 l 越大，明暗相间的条纹
7、ld间距 x 越大(3)由 x 可知，因蓝色光的波长比红色光的波长小，故用ld蓝色光做实验时的条纹间距比用红色光做实验时小(4)屏上 P 点距双缝 S1 和 S2 的路程差为所用激光的波长的 3.5 倍，所以 P 点应出现暗条纹答案：(1) 越大 (2) 越大 (3)小(4)暗条纹6(2017湖北八校联考) 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，请按照题目要求回答下列问题(1)图中甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是_(2)将下表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长图甲 图乙 图丙 元件代号 A B C D E元件名称 光屏
8、 双缝白光光源单缝透红光的滤光片将白光光源 C 放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为_(填写元件代号)(3)已知该装置中双缝间距 d0.50 mm，双缝到光屏的距离L0.50 m，在光屏上得到的干涉图样如图丁所示，分划板在图中 A位置时游标卡尺如图戊所示，则其示数为_mm；在 B 位置时游标卡尺如图己所示由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为_m.解析：(1) 题图甲中的条纹间距和宽度相同，是干涉图样，题图乙是衍射图样(2)光源发出的白光，各种频率都有，加上 E 后通过的只有红光了，变成单色光，加上 D 和 B，就得到两列频率相同、步调一
9、致的相干光，最后放置光屏，干涉条纹呈现在光屏上，所以顺序为CEDBA.(3)A 位置的示数为 111.10 mm，B 位置的示数为 115.45 mm，图甲中 AB 之间的距离为(115.45111.10) mm4.35 mm，则相邻条纹的间距为 x mm，再根据公式 x ，代入数据得波长为4.357 Ld6.2107 m.答案：(1) 图甲 (2)CEDBA (3)111.10 6.21077用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间的距离 d 的大小恰好是图中游标卡尺的读数，如图丁所示；双缝到毛玻璃间的距离的大小由图中的毫米刻度尺读出，如图丙所示；实验时先移动测量头( 如图甲所示) 上的手轮
10、，把分划线对准靠近最左边的一条亮条纹(如图乙所示) ，并记下螺旋测微器的读数 x1(如图戊所示)，然后转动手轮，把分划线向右移动，直到对准第 7 条亮条纹并记下螺旋测微器的读数 x2(如图己所示) ，由以上测量数据求该单色光的波长解析：根据条纹间距公式 x 可知，波长 x，只要ld dl根据题目提供的数据就可求解，由丁图可直接读出d0.25 mm0.000 25 m，双缝到屏的距离由丙图读出l749.0 mm0.749 0 m.由图乙、戊、己可知，两条相邻亮条纹间的距离x mm2.400 mm14.700 0.30060.002 400 m.将以上数据代入得 mdxl 0.000 250.002 4000.749 08.010 7 m.答案：8.010 7 m