《名师一号》2015年人教版物理双基限时练 选修3-4：第十三章《光》3.doc

双基限时练(十六)实验：用双缝干涉测量光的波长1(多选题)某同学在做双缝干涉实验时，按图安装好实验装置，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解析安装实验器件时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒的轴线上，单缝与双缝要互相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述分析可知选项A、C正确答案AC2(多选题)“用双缝干涉测光的波长”的实验中，为使光屏上单色光的条纹间距减小些，可采用的措施是()A换用缝距大些的双缝片B换用缝距小些的双缝片C适当调大双缝与屏之间的距离D适当调小双缝与屏之间的距离解析由公式x可知，A、D选项正确答案AD3(多选题)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与亮条纹的边缘对齐B与暗条纹的边缘对齐C与亮条纹的中心位置对齐D与暗条纹的中心位置对齐解析在利用测量头测量条纹宽度时，应使分划板中心刻线最好与亮条纹或暗条纹的中心位置对齐，因条纹的边缘轮廓不清晰，如果对准边缘测量误差较大答案CD4在双缝干涉实验中，双缝的作用是()A遮住过于强烈的光B使白光变成单色光C形成两个振动情况相同的光源D使光发生折射解析在双缝干涉实验中双缝的作用是获得具有相干条件的两列光答案C5用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为x.下列说法中正确的有()A如果增大单缝到双缝间的距离，x将增大B如果增大双缝之间的距离，x将增大C如果增大双缝到光屏之间的距离，x将增大D如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，x将增大解析公式x中l表示双缝到屏的距离，d表示双缝之间的距离因此x与单缝到双缝间的距离无关，与缝本身的宽度也无关本题选C.答案C6如图所示为双缝干涉实验中产生的条纹图样，甲图为用光甲进行实验的图样，a为中央亮条纹乙为换用另一种单色光乙进行实验的图样，a为中央亮条纹，则以下说法正确的是()A乙图的条纹较宽，光乙的波长比光甲波长长B乙图的条纹较窄，光乙的波长比光甲波长长C乙图的条纹较宽，光乙的波长比光甲波长短D乙图的条纹较窄，光乙的波长比光甲波长短解析由图可知，乙图的条纹宽度比甲图条纹宽，根据x可知光乙的波长较大，故A选项正确答案A7某次实验中，测得第一级明条纹和第三级明条纹相距4.0×102 m，若双缝间距为0.1 mm，缝到屏的距离为L4.0 m，则光波的波长为()A8.0×108 m B5.0×107 mC1.5×108 m D1.6×108 m解析由x，代入数据得5.0×107 m.答案B8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，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光屏解析a、b、c、d各装置的名称分别为滤光片、单缝、双缝、光屏，故C正确答案C9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第2条亮纹的中心时(如图中的A)，游标卡尺的示数如图所示，第二次分划板中心刻度线对齐第6条亮纹的中心时(如图中的B)，游标卡尺的示数如图所示已知双缝间距d0.5 mm，双缝到屏的距离L1 m则：(1)图中游标卡尺的示数为_cm.(2)图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)解析(1)图中游标卡尺是20个分度，精确度0.05 mm，读数为12 mm0.05×10 mm12.50 mm1.250 cm.(2)图中读数为17 mm0.05×15 mm1.775 cm.(3)由x，可得x·×6.562×107 m6.6×107 m.答案(1)1.250(2)1.775(3)6.6×10710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，记下此时如图中手轮上的示数_mm，求得相邻亮纹的间距为x为_mm.(4)已知双缝间距d为2.0×104 m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，由计算公式_，求得所测红光波长为_nm.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，因此应填：E、D、B.(2)单缝与双缝的间距为510 cm，使单缝与双缝相互平行(3)图的读数为2.320 mm，图的读数为13.870 mm，x mm2.310 mm.(4)由x可得：x可求出×2.310×106 nm6.6×102 nm.答案(1)E、D、B(2)单缝与双缝的间距为510 cm使单缝与双缝相互平行(3)13.8702.310(4)x6.6×10211用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间距离d0.1 mm，双缝到屏的距离l6.0 m，测得屏上干涉条纹中相邻亮纹的间距是3.8 cm，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？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·x m6.3×107 m激光器发出的红光的波长是6.3×107 m.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 m4.7×107 m这时屏上条纹的间距是x· m2.8×102 m答案6.3×107 m2.8×102m