专题20 用双缝干涉测定波的波长（解析版）.docxVIP

高二物理寒假作业（章节补弱+自测提高） 专题20 用双缝干涉测定波的波长 1．如图所示，某同学在利用双缝干涉测量单色光波长时，第一次分划板中心刻线对齐A条纹中心时（图a），游标卡尺的示数如图b所示，第二次分划板中心刻线对齐B条纹中心时（图c），游标卡尺的示数如图d所示，已知双缝间距为0.5 mm，从双缝到屏的距离为1 m，则图b中游标卡尺的示数为______mm，图d中游标卡尺的示数为______mm，由此可得相邻两亮条纹的间距Δx＝________mm，所测单色光的波长为________m. 【答案】11.5 16.7 1.3 6.5×10－7 【详解】[1][2]游标卡尺读数等于固定刻度读数加上游标尺读数；10分度游标卡尺精确度为0.1 mm，题图b中游标尺第5刻线与主尺刻线对齐，故读数为11 mm＋0.1 mm×5＝11.5 mm； 图d中游标尺第7刻线与主尺刻线对齐，故读数为16 mm＋0.1 mm×7＝16.7 mm； [3]故条纹间距为Δx＝?mm＝1.3 mm [4]根据双缝干涉的条纹间距公式Δx＝λ解得 2．某同学在“用双缝干涉测光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。使用的双缝间距d已知。实验时，首先调节单缝和双缝的中心位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝互相平行。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）观察到第一条亮纹的位置如图乙中（a）所示，第五条亮纹位置如图乙中（b）所示，可得相邻两条亮纹间的距离________mm，再测出双缝与屏之间的距离l，即可根据公式______（用题中所给字母表示）算出光的波长。  【答案】1.175 【详解】[1]图（a）、（b）中读数分别为;相邻两条亮纹间的距离为 [2]根据可得 3．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，要求学生将目镜中所观察到的现象描绘出来，如图（2）所示，甲同学和乙同学分别画了移动目镜时的所观察到的初末两个视场区，你觉得________（填“甲”或“乙”）同学的图像存在造假现象。 【答案】 甲 【详解】移动目镜时，分划板中心刻度线应不随目镜移动，所以甲同学的图像存在造假现象。 4．利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距，双缝到光屏间的距离，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。 （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）某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，则 ①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为，在B位置时游标卡尺读数为，相邻两条纹间距______； ②该单色光的波长______m； （3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图3所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值______实际值，（填“大于”“小于”或“等于”）若要使两者对齐，该同学应如何调节______。 A．仅左右转动透镜 B．仅旋转滤光片 C．仅拨动拨杆 D．仅旋转测量头 【答案】B 0.75 大于 D 【详解】（1）[1]若想增加从目镜中观察到的条纹个数，由相邻两个亮条纹或暗条纹的间距公式 可知减小相邻两个亮条纹或暗条纹的间距离，以增加条纹个数，可增大双缝间距d，或减小双缝到屏的距离l，故选B； （2）①[2]相邻两条纹间距 ②[3]该单色光的波长 （3）[4]如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，由于条纹是倾斜的，所以测量值大于实际值； [5]发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，若要使两者对齐，该同学应旋转测量头，故选D。 5．如图是双缝干涉测光的波长的实验装置示意图，某次实验选用的双缝间的间距为d，毛玻璃屏与双缝间的距离为L，接通电源使光源正常工作。 （1）为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出M处的实验器材是_______； （2）若实验测得相邻亮纹中心间的距离为?x，则所测单色光波长的计算式λ = ________（用题中所给的字母表示）。 （3）小光同学在实验中将中心刻线分别对准第1和第5条亮条纹中央时，测量头游标尺读数分别如下图所示，则两游标尺读数分别为________mm和________mm（游标刻度对齐处已用箭头标注），如果已经测得双缝的间距d = 0.30mm、双缝和毛玻璃屏之间的距离是L = 900mm，则待测光的波长是________（计算结果保留三位有效数字）。 【答案】单缝 10.00 16.48