2021-2022学年高中物理人教版选择性必修第一册训练：第四章 4　实验 用双缝干涉测量光的波长 WORD版含解析.docx

1、4实验:用双缝干涉测量光的波长课后篇巩固提升必备知识基础练1.(2021辽宁锦州高二月考)在用双缝干涉测量光的波长实验中,需要从标尺上读出某条亮纹的位置,图甲中所示的读数是 mm;若缝与缝间相距d,双缝到屏间的距离为l,相邻两个亮条纹中心的距离为x,则光的波长为=(字母表达式);某同学测出以下结果,d=0.20 mm,l=700 mm,测量x的情况如图乙所示,由此可计算出该光的波长为= m。解析由题图甲可知,游标卡尺示数为11mm+40.1mm=11.4mm。由干涉条纹间距的计算公式x=ld,得光的波长为=xdl。由题图乙求出条纹间距为x=9.805mm=1.96mm=0.00196m,光的波

2、长=xdl,解得=5.610-7m。答案11.4xdl5.610-72.(1)如图所示,在用双缝干涉测光的波长实验中,光具座上放置的光学元件依次为光源、遮光筒、光屏。(2)已知双缝到光屏之间的距离l=500 mm,双缝之间的距离d=0.50 mm,单缝到双缝之间的距离s=100 mm,某同学在用测量头测量时,调整手轮,在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A条亮纹的中心,然后他继续转动,使分划板中心刻线对准B条亮纹的中心,前后两次游标卡尺的读数如图所示。则入射光的波长= m(结果保留两位有效数字)。(3)实验中发现条纹太密,难以测量,可以采用的改进办法有。A.改用波长较长的光(如红光)作为入射

3、光B.增大双缝间距C.增大双缝到单缝的距离D.增大双缝到屏的距离解析(1)由题图可知,是滤光片,是单缝,是双缝。(2)由x=ld可得=xdl=d(x2-x1)7l=510-4(15.710-3-11.110-3)70.5m=6.610-7m。(3)由x=ld可知,要使x增大,可改用波长较长的光(如红光)作为入射光,可减小双缝间距,可增大双缝到屏的距离,故选项A、D正确,选项B、C错误。答案(1)滤光片单缝双缝(2)6.610-7(3)AD关键能力提升练3.(2021江苏吕叔湘中学高二期末)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

4、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、E、A;(2)如图所示,A、B、C、D代表双缝产生的四种干涉图样,回答下列问题: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;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)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,此时手轮上的示数为2.320 mm,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,此时手轮上的示数为13.870 mm,求得相邻亮条纹的间距x为 mm(结

5、果保留三位小数);(4)已知双缝间距d为2.010-4 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 mm(结果保留两位有效数字)。解析(1)双缝干涉装置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、光屏;(2)由于紫光的波长比红光的短,由x=ld可知图样为C,如果将B图样的双缝距离变小,由x=ld可知,条纹间距变大,则图样为D;(3)由题意可知x=13.870-2.3206-1mm=2.310mm;(4)由x=ld可得=dlx,可求出=2.010-40.7002.310mm=6.610-4mm。答案(1)DB(2)CD(3)2.310(4)dlx6

6、.610-44.(2019全国卷)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可;A.将单缝向双缝靠近B.将屏向靠近双缝的方向移动C.将屏向远离双缝的方向移动D.使用间距更小的双缝(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为x,则单色光的波长=;(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300 mm,测得屏与双缝间的距离为1.20 m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为 nm(结果保留三位有效数字)。解析(1)根据x1=ld可知,若想增加从目镜中观察到的条纹个数,即x1减小,应使l减少或d增大,B正确。(2)根据x1=ld,得=x1dl=xd(n-1)l。(3)=xd(n-1)l=7.5610-30.310-331.20m=630nm。答案(1)B(2)xd(n-1)l(3)630