2021-2022学年高中物理鲁科版选择性必修第一册课后巩固提升：第5章　第2节　科学测量 用双缝干涉测光的波长 WORD版含解析.docx

1、第5章光的干涉、衍射和偏振第2节科学测量:用双缝干涉测光的波长课后篇巩固提升必备知识基础练1.下图是用双缝干涉仪测光的波长的实验装置示意图:(1)图中是光源,是光屏,它们之间的依次是、和。(2)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离。A.增大和之间的距离B.增大和之间的距离C.将红色滤光片改为绿色滤光片D.增大双缝之间的距离解析(1)题图实验设备中依次是滤光片、单缝、双缝。(2)由公式y=知,在一定的情况下,要使y增大,必须增大l或者减小d或者改用波长更长的单色光,所以选项B正确。答案(1)见解析(2)B2.(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

2、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y=可得=y= m=6.61

3、0-7 m。(3)由y=可知,要使y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)AD3.某同学设计了一个测定激光波长的实验装置如图甲所示,激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒,感光片的位置上出现一排等距的亮点,图乙中的黑点代表亮点的中心位置。(1)通过测量相邻两点的距离可算出激光的波长,据资料介绍,如果双缝的缝间距离为a,双缝到感光片的距离为l,感光片上相邻两亮点间的距离为b,则激光的波长=。该同学测得l=1.000 0 m、缝

4、间距a=0.220 mm,用带十分度游标的卡尺测感光片上的亮点的距离时,尺与亮点的中心位置如图乙所示。(图中黑点表示亮点的中心)图乙中第1到第4个光点的距离是 mm。实验中激光的波长= m。(结果保留两位有效数字)(2)如果实验时将红激光换成蓝激光,屏上相邻两光点间的距离将。解析(1)由y=可得=y,将d=a,y=b代入可得=;题图乙中游标卡尺是10个等分刻度,精确度为0.1 mm,读数为8 mm+0.15 mm=8.5 mm;故b= mm2.83 mm,所以= m=6.210-7 m。(2)将红激光换成蓝激光后波长变短,由y=可知,屏上相邻两光点间的距离y将变小。答案(1)8.56.210-

5、7(2)变小关键能力提升练4.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)将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐,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mm,求得相邻亮条纹的间距y为mm。(3)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,由计算式=,求得所测红光波长为mm。解析(1)由分析可知顺序为E,D,B。(2)按螺旋测微器的读数方法知,题图乙示数应是13.870 mm。相邻亮条纹的间距x=2.310 mm。(3)=6.610-4 mm。答案(1)E,D,B(2)13.8702.310(3)y6.610-4