物理选修34 实验：用双缝干涉测量光的波长当堂达标检测题

这是一份物理选修34 实验：用双缝干涉测量光的波长当堂达标检测题，共3页。试卷主要包含了针对训练，知识拓展——托马斯·杨等内容，欢迎下载使用。

1、在“用双缝干涉测量光的波长”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，此时手轮上的示数如图1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2中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm。
图1
0
35
30
10
40
35
图2
2、如下图所示，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①光源、② 、③ 、④ 、⑤遮光筒、⑥光屏，对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取 或 的方法。
3．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，若遮光筒的长度为0.8m，双缝间距离为0.4mm，测得6条亮条纹间的距离为7.5mm，求所测的光的波长为 m。
4、（1）在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，实验装置中分划板与游标卡尺相连．第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时（图甲），游标卡尺的示数如图乙所示，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时（图丙），游标卡尺的示数如图丁所示．已知双缝的间距为0.5mm，从双缝到屏的距离为lm，则图乙中游标卡的示数是 mm，图丁中游标卡的示数是 mm，实验时测量多条干涉条纹的目的是 ，所测光波的波长为 m。（保留两位有效数字）
图甲 图乙
图丙 图丁
答案：
1、略
2、略
3．7.5×10-7
4、游标卡尺的读数分别为11.5mm和16.5 mm，AB之间的条纹数为4，条纹间距为5mm则由
可得
二、知识拓展——托马斯·杨
托马斯·杨（Thmas Yung，1773～1829）英国物理学家、医生、波动光学的奠基人。1773年6月13日生于英国萨默塞特郡的米尔弗顿。他出身于商人和教友会会员的家庭，自幼智力过人，有神童之称，2岁会阅读，4岁能背诵英国诗人的佳作和拉丁文诗，9岁掌握车工工艺，能自制一些物理仪器，9～14岁自学并掌握了牛顿的微分法，学会多种语言（法、意、波斯、阿拉伯等）。尽管父母送他进过不少学校，但他主要把自学作为获得科学知识的主要手段，曾先后在伦敦大学、爱丁堡大学和格丁根大学学习医学。由于他对生理光学和声学的强烈兴趣（对声学的爱好与他的音乐和乐器演奏才能密切有关，他能弹奏当时的各种乐器），后来转而研究物理学。1801～1803年任皇家研究院教授。1811年起在伦敦行医。1818年起兼任经度局秘书，领导《海事历书》的出版工作，同时他还担任英国皇家学会国际联络秘书，为大英百科全书撰写过四十多种科学家传记。他的一生曾研究过多种学科（物理、数学、医学、天文、地球物理、语言学、动物学、考古学、科学史等），并精通绘画和音乐。在科学史上堪称百科全书式的学者，但更以物理学家著称于世。1829年5月10日在英国伦敦逝世，终年56岁。
托马斯·杨是波动光学的奠基人之一。他对光、声振动的实验研究，使他确信二者的相似性和波动说的正确性。在关于光的本性的争论中，1800年正是微粒说占上风的时期，他发表了《关于光和声的实验与研究提纲》的论文，文中他公开向牛顿提出挑战：“尽管我仰慕牛顿的大名，但是我并不因此而认为他是万无一失的。我……遗憾地看到，他也会弄错，而他的权威有时甚至可能阻碍科学的进步”。他从水波和声波的实验出发，大胆提出：在一定条件下，重叠的波可以互相减弱，甚至抵消。从1801年起，他担任皇家学院的教授期间，完成了干涉现象的一系列杰出的研究工作。他做了著名的杨氏干涉实验，先用双孔后来又用双缝获得两束相干光，在屏上得到干涉花样。这一实验为波动光学的复兴做出了开创性的工作。由于它的重大意义，已作为物理学的经典实验之一流传于世。他还发现利用透明物质薄片同样可以观察到干涉现象，进而引导他对牛顿环进行研究，他用自己创建的干涉原理解释牛顿环的成因和薄膜的彩色，并第一个近似地测定了七种颜色的光的波长，从而完全确认了光的周期性，为光的波动理论找到了又一个强有力的证据。
1803年，托马斯·杨发表了《物理光学的实验和计算》一文，力图用他自己发现的干涉现象解释衍射现象，以便把干涉和衍射联系起来，文中还提出当光由光密媒质反射时，光的相位将改变半个波长即所谓半波损失。
1817年，他在得知阿拉果和菲涅耳共同进行偏振光干涉实验后，曾于同年1月12日给阿拉果的信上提出了光是横波的假设。
在生理光学方面，他做出了一系列的贡献。早在1793年（20岁时），他向皇家学会提交第一篇论文，题为《视力的观察》，第一次发现人的眼睛晶状体的聚光作用，提出人眼是靠调节眼球的晶状体的曲率，达到观察不同距离的物体的观点。这一观点是他经过了大量的实验分析得出的。它结束了长期来对人眼为什么能看到物体的原因的争论，并因此于1794年被选为皇家学会会长。他提出颜色的理论，即三原色原理，他认为一切色彩都可以从红、绿、蓝三种原色的不同比例混合而成，这一原理，已成为现代颜色理论的基础。
1807年，托马斯·杨出版了《自然哲学和机械技术讲义》2卷，在这本内容丰富的教材中，除了叙述他的双缝干涉实验。他还首先使用“能量”的概念代替“活力”，并第一个提出材料弹性模量的定义，引人一个表征弹性的量即杨氏摸量。
他是一个热爱知识和追求真理的学者，有顽强的自修能力和自信心，曾因辨识了一块埃及古石碑上的象形文字而对考古学作出贡献，就在他逝世前仍致力于编写埃及字典的工作。他以一生中没有虚度过一天而感到最大的满足。