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高中物理选修1光的干涉实验探究题专项训练
2022-03-31 | 阅:  转:  |  分享 
  
高中物理选修1光的干涉实验探究题专项训练

姓名:__________班级:__________考号:__________

一、实验,探究题(共11题)

1、在用双缝干涉测光的波长的实验中,准备了下列仪器:

A.白炽灯???B.双窄缝片???C.单窄缝片???D.滤光片???E.毛玻璃光屏

(1)把以上仪器安装在光具座上,自光源起合理的顺序是(填字母)_______________.

(2)在某次实验中,甩某种单色光通过双缝在光屏上得到明暗相间的干涉条纹,其中亮纹a、c的位置利用测量头上的分划板确定,如图所示。其中表示a纹位置(图甲)的手轮读数为____________mm,c纹位置(图乙)的手轮读数为_____________mm。



(3)如果上述实验中双缝与光屏间距为0.500m,所用的双窄缝片是相距0.18mm规格的双窄缝片,则实验中所用单色光的波长为__________μm。(结果保留3位有效数字)

2、某同学在《用双缝干涉测光的波长》的实验中,实验装置如图所示。使用的双缝的间距为0.025cm。实验时,首先调节滤光片和单缝的中心位于遮光筒的中心轴线上,并使单缝和双缝竖直且互相平行。当屏上出现了干涉图样后,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0.500mm)观察第一条亮纹的位置如图(a)所示,其读数为????mm第五条亮纹位置如图(b)所示,其读数为???mm测出双缝与屏的距离为50.00cm,则待测光的波长λ=????nm。



3、关于双缝干涉条纹,以下说法中正确的是()

A.用同一单色光做双缝干涉实验,能观察到明、暗相间的单色条纹

B.用同一单色光经双缝干涉后的明条纹距两缝的距离之差为该单色光波长的整数倍

C.用同一单色光经双缝干涉后的明条纹距两缝的距离之差一定为该单色光波长的奇数



D.用同一单色光经双缝干涉后的暗条纹距两缝的距离之差一定为该单色光半波长的奇

数倍

4、某同学用如图甲所示的实验装置,做《用双缝干涉测光的波长》的实验,他用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离。转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第1亮条纹)的中心,此时游标尺上的示数情况如图所示;转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心,此时游标尺上的示数情况如图丁所示,则图丙的示数???mm;图丁的示数??mm。如果实验中所用的双缝间的距离,双缝到屏的距离L=60,则计算波长的表达式??(用已知量和直接测量量的符号表示)。根据以上数据,可得实验中测出的光的波长??m。



5、在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,某同学安装实验装置如图甲所示,调试好后能观察到清晰的干涉条纹。

??(1)根据实验装置知,②、③、④依次是???、??、???;

??(2)某次实验时,该同学调节分划板的位置,使分划板中心刻线对齐某亮纹的中心,如图乙所示,此时螺旋测微器的读数为???mm。转动手轮,使分划线向一侧移动到另一条亮纹的中心位置,再次从螺旋测微器上读数。若实验测得4条亮纹中心间的距离为△x=0.960mm,已知双缝间距为d=1.5mm,双缝到屏的距离为L=1.00m,则对应的光波波长λ应为多少?



6、用某种单色光做双缝干涉实验时,已知双缝间距离d=0.25mm,双缝到毛玻璃屏间距离L的大小由下图中毫米刻度尺读出(如戊图所示),实验时先移动测量头(如图甲所示)上的手轮,把分划线对准靠近最左边的一条明条纹(如图乙所示),并记下螺旋测微器的读数x1(如丙图所示),然后转动手轮,把分划线向右边移动,直到对准第7条明条纹并记下螺旋测微器读数x7(如丁图所示),由以上测量数据可求该单色光的波长。



甲乙丙丁





图示中双缝的位置L1=_________mm,毛玻璃屏的位置L2=________mm,螺旋测微器的读数x1=____________mm,螺旋测微器读数x7=____________mm。请用以上测量的符号表示该单色光波长的表达式____________。

7、在观察光的干涉现象的实验中,将两片刀片合在一起,在涂有墨汗的玻璃片上划出不同间隙的双缝;按图所示的方法,让激光束通过自制的双缝.



(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________(填“越大”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________(“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________(“大”或“小”);

(4)实验观察到光屏上呈现明暗相间的条纹,试运用波动理论对明纹的形成予以解释.

答:________________________________________________.

8、在“用双缝干涉测光的波长”实验中:

(1)如图所示光具座上放置的光学元件依次为:①光源、?????⑤遮光筒、⑥光屏(填选项前字母符号)

A.②单缝、③双缝、④滤光片??

B.②滤光片、③双缝、④单缝

C.②双缝、③单缝、④滤光片??

D.②滤光片、③单缝、④双缝



(2)如果把光屏向远离双缝的方向移动,相邻两亮条纹中心的距离???(填“增大”、“减小”)

(3)调节分划板的位置,使分划板中心刻度线对齐其中某条亮条纹(并将其记为第一条)的中心,如右图所示,此时螺旋测微器的读数为???????mm;

(4)如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长,则图中除了光源以外,其它不必要的器材元件有???????(填元件名称)。



9、在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上螺旋测微器的读数如右图为?????mm.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,由手轮上的螺旋测微器再读出一读数.若实验测得第1条亮纹与第6条亮纹中心间的距离a=11.550mm,双缝到屏的距离L=0.70m,已知双缝间距d=0.20mm.由计算式λ=?????,求得所测光的波长为?????m.(保留两位有效数字)



10、?“利用双缝干涉测定光的波长”实验中,双缝间距d=0.4mm,双缝到光屏的距离L=0.5m,用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示,分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所示,则:

(1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数xA=11.1mm,则xB=________mm,相邻两条纹间距Δx=________mm;

(2)波长的表达式λ=________(用Δx、L、d表示),该单色光的波长λ=________m;

(3)若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将_______(填“变大”、“不变”或“变小”)。



11、利用图1中装置研究双缝干涉现象时: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2甲所示.然后

同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图乙中

手轮上的示数mm,求得相邻亮纹的间距△x为mm.

若将红色滤光片换成绿色滤光片,其它条件不变,则相邻亮纹的间距△x__________

?(填变宽、变窄或不变)





============参考答案============

一、实验,探究题

1、解:

(1)A?D?C??B??E?

(2)1.790???4.940

(3)0.567

2、1.129???mm????5.880?mm、???594??nm

3、ABD

4、8.95???0.15???5.87×107

5、(1)滤光片、单缝和双缝。

(2)螺旋测微器的读数为1.179mm~1.181mm。

(3)相邻两条亮(暗)纹间的距离:

???

6、L1=100.0mm?L2=938.2mm=0.300mm,=14.700mm,

7、答案:(1)越大(2)越大(3)小

(4)同一色光透过双缝的光形成相干光源,在光屏相遇,有的区域光振动加强,有的区域光振动减弱,光振动加强区域呈现明纹.

解析:(1)根据Δx=λ知,d越小,Δx越大;(2)L越大,Δx越大;(3)红色光的波长长,蓝色光的波长短,根据Δx=λ知,用蓝色光照射条纹间距比红色光小.

8、(1)D?(2)增大?(3)1.182(4)滤光片和单缝

9、1.613~1.616,,6.6×10-7

10、(1)15.6,0.75;(2),6.0×10-7;(3)变小。(每空2分,共10分)

11、13.870???2.310???变窄















…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………



※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※



…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………







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