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    高考物理考点一遍过 考点70 实验:用双缝干涉测光的波长
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    高考物理考点一遍过 考点70 实验:用双缝干涉测光的波长

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    这是一份高考物理考点一遍过 考点70 实验:用双缝干涉测光的波长,共22页。试卷主要包含了听要结合写和思考等内容,欢迎下载使用。

    高考物理一轮复习策略

    首先,要学会听课:

    1、有准备的去听,也就是说听课前要先预习,找出不懂的知识、发现问题,带着知识点和问题去听课会有解惑的快乐,也更听得进去,容易掌握;

    2、参与交流和互动,不要只是把自己摆在的旁观者,而是的参与者。

    3、听要结合写和思考。

    4、如果你因为种种原因,出现了那些似懂非懂、不懂的知识,课上或者课后一定要花时间去弄懂。

    其次,要学会记忆:

    1、要学会整合知识点。把需要学习的信息、掌握的知识分类,做成思维导图或知识点卡片,会让你的大脑、思维条理清醒,方便记忆、温习、掌握。

    2、合理用脑。

    3、借助高效工具。学习思维导图,思维导图是一种将放射性思考具体化的方法,也是高效整理,促进理解和记忆的方法。最后,要学会总结:

    一是要总结考试成绩,通过总结学会正确地看待分数。

    1.摸透主干知识       2.能力驾驭高考      3.科技领跑生活

     

     

    一、实验:用双缝干涉测光的波长

    1.实验原理

    如实验原理图甲所示,电灯发出的光,经过滤光片后变成单色光,再经过单缝S时发生衍射,这时单缝S相当于一个单色光源,衍射光波同时到达双缝S1S2之后,S1S2双缝相当于两个步调完全一致的单色相干光源,相邻两条明(暗)条纹间的距离Δx与入射光波长λ,双缝S1S2间距离d及双缝与屏的距离l有关,其关系式为:,因此,只要测出Δxdl即可测出波长λ

    两条相邻明(暗)条纹间的距离Δx用测量头测出。测量头由分划板、目镜、手轮等构成。如实验原理图乙所示。

    2.实验器材[来源:学科网]

    双缝干涉仪,即:光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头,另外还有学生电源、导线、刻度尺。

    3.实验步骤

    1)观察双缝干涉图样

    将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如实验原理图丁所示。

    接好光源,打开开关,使灯丝正常发光。

    调节各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿遮光筒轴线到达光屏。

    安装双缝和单缝,尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上,使双缝与单缝平行,二者间距约5 cm~10 cm

    在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹。

    2)测定单色光的波长

    安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹。

    使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央,记下手轮上的读数,将该条纹记为第1条亮纹;转动手轮,使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央,记下此时手轮上的读数;将该条纹记为第n条亮纹,测出n个亮条纹间的距离a,则相邻两亮条纹间距

    用刻度尺测量双缝到光屏间距离ld是已知的)。

    重复测量、计算,求出波长的平均值。

    二、实验中的注意事项

    1.数据处理

    1)条纹间距的计算:移动测量头的手轮,分划板中央刻线在第1条亮纹中央时读数为a1,在第n条亮纹中央时读数为an,则

    2)根据条纹间距与波长的关系,其中d为双缝间距,l为双缝到屏的距离。

    3)测量时需测量多组数据,求λ的平均值。

    2.注意事项

    1)调节双缝干涉仪时,要注意调整光源的高度,使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。

    2)放置单缝和双缝时,缝要相互平行,中心大致位于遮光筒的轴线上。

    3)调节测量头时,应使分划板中心刻线和条纹的中心对齐,记清此时手轮上的读数,转动手轮,使分划板中心刻线和另一条纹的中心对齐,记下此时手轮上的读数,两次读数之差就表示这两条纹间的距离。

    4)不要直接测Δx,要测多个亮条纹的间距再计算得Δx,这样可以减小误差。

    5)白光的干涉观察到的是彩色条纹,其中白色在中央,红色在最外层。

    3.误差分析

    1)双缝到屏的距离l的测量存在误差。

    2)测条纹间距Δx带来的误差:

    干涉条纹没有调整到最清晰的程度。

    误认为Δx为亮(暗)条纹的宽度。

    分划板刻线与干涉条纹不平行,中心刻线没有恰好位于条纹中心。

    测量多条亮条纹间的距离时读数不准确,此间距中的条纹数未数清。

    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为C     A

    2)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3中手轮上的示数             mm

    3)已知双缝间距d2.0×10﹣4 m,测得双缝到屏的距离L0.700 m,由计算式λ=            ,求得所测红光波长为              nm

    【参考答案】1E  D  B 213.870  3  660

    【详细解析】1)为获取单色线光源,白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝,即EDB

    2)螺旋测微器固定刻度读数为13.5 mm,可动刻度读数为37.0×0.01 mm,两者相加为13.870 mm

    2的读数为:2.320 mm,所以

    3根据知,,代入数据得

    【名师点睛】此题是对双缝干涉试验的考查;解决本题的关键是知道实验的原理及实验的装置图,掌握条纹的间距公式,,以及会对螺旋测微器的正确读数。

    12018·浙江省名校协作体高三上学期9月联考某同学在做用双缝干涉测量光的波长的实验中,实验装置如图1所示。

    某同学经过粗略的调试后,出现了干涉图样,但不够清晰,以下调节做法正确的是______

    A.旋转测量头

    上下拨动金属拨杆

    C.左右拨动金属拨杆

    前后拨动金属拨杆

    该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时,发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐,如图2所示,若要使两者对齐,该同学应如何调节_______

    A.仅左右转动透镜

    仅旋转单缝

    C.仅旋转双缝

    仅旋转测量头

    如图3所示中条纹间距表示正确是______

    1C  2D  3CE

    【解析】使单缝与双缝相互平行,干涉条纹更加清晰明亮,则要增大条纹的宽度,根据公式可知,增大双缝到屏的距离L或减小双缝之间的距离都可以增大条纹的间距,所以需要左右移动拨杆。故C正确,ABD错误;

    发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐,若要使两者对齐,该同学应调节测量头,故ABC错误,D正确;

    干涉条纹的宽度是指一个明条纹与一个暗条纹的宽度的和,为两个相邻的明条纹或暗条纹的中心之间的距离,故图CE是正确的。

    22018·湖南省衡阳县第四中学高三上学期第一次月考现有毛玻璃屏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及排列顺序应为C________A

    2)将激光束照在双缝上,在光屏上观察到的现象是选项图中的_____

    3)保持双缝到光屏的距离不变,换用间隙更小的双缝,在光屏上观察到的条纹宽度将__________;保持双缝间隙不变,减小双缝到光屏的距离,在光屏上观察到的条纹宽度将__________(均选填变宽变窄不变)。

    4)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Δx________mm

    5)已知双缝间距d2.0×104 m,测得双缝到屏的距离l0.700 m,由计算式λ________,求得所测红光波长为________mm

    【答案】1EDB  2A  3)变宽  变窄  413.870  2.310  5 

    【解析】1)为获取单色线光源,白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝。所以各光学元件的字母排列顺序应为CEDBA

    2)将激光束照在如图所示的双缝上,将出现双缝干涉现象,而双缝干涉图象的中间是亮条纹,两侧是明暗相间的对称的干涉条纹,故A正确,BCD错误。故选A

    3)根据双缝干涉条纹间距公式可知在其他条件不变,d减小时,条纹宽度变宽;而其他条件不变,减小,则条纹宽度变窄。

    4)图乙的读数:固定刻度读数为13.5 mm,可动刻度读数为37.0×0.01 mm,两者相加为13.870 mm;图甲的读数:固定刻度读数为2 mm,可动刻度读数为32.0×0.01 mm,两者相加的读数为:2.320 mm,所以相邻亮条纹的间距Δx[来源:学科网]

    5)根据,得:,代入数据得:

    【名师点睛】该题考查测量双方干涉条纹的宽度,解决本题的关键掌握条纹的间距公式,以及会对螺旋测微器正确读数。

    1.在双缝干涉实验中,一钠灯发出的波长为589 nm的光,在距双缝1.00 m的屏上形成干涉图样。图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm,则双缝的间距为

    A2.06×107 m                           B2.06×104 m

    C1.68×104 m                           D1.68×103 m

    22018·福建省福州市格致中学高二下期末考试在杨氏干涉实验中,从两个狭缝到达像屏上的某点的光走过的路程相等,该点即为中央亮条纹的位置(k=0对应的那条亮条纹),双缝屏上有上下两狭缝,设想在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖上方的缝,则屏上中央亮条纹的位置将

    A.向上移动                            B.向下移动

    C.不动                                D.可能向上移动,也可能向下移动

    3.如图所示是双缝干涉实验,使用波长为600 nm的橙色光照射时,在光屏上的P0点和P0点上方的P1点恰好形成两列相邻的亮条纹;若用波长为400 nm的紫光重复上述实验,则P0点和P1点形成的明暗条纹情况是

    AP0点和P1点都是亮条纹

    BP0点是亮条纹,P1点是暗条纹

    CP0点是暗条纹,P1点是亮条纹

    DP0点和P1点都是暗条纹

    42018·福建省泉州五中高二物理单元测试某学习小组为探究影响干涉条纹宽度的因素,在实验室用蓝光做了双缝干涉实验,在光屏上呈现出蓝、暗相间的平行条纹,设相邻两条蓝条纹间的距离为Δx。你认以下结论中正确的是

    A.单缝到双缝间的距离越大,Δx就越大

    B.双缝之间的距离越大,Δx就越大

    C.双缝到光屏之间的距离越大,Δx就越大

    D.双缝间的距离不变,双缝的每条缝的宽度越大,Δx增大

    5.在双缝干涉实验中,某同学用黄光作为入射光,为了增大干涉条纹的间距,该同学可以采用的方法有

    A.改用红光作为入射光

    B.改用蓝光作为入射光

    C.增大双缝到屏的距离

    D.增大双缝之间的距离

    62018·北京市昌平区高三二模为证明实物粒子也具有波动性,某实验小组用电子束做双缝干涉实验。实验时用50 kV电压加速电子束,然后垂直射到间距为1 mm的双缝上,在与双缝距离约为35 cm的光屏上得到了干涉条纹。该条纹与托马斯·杨用可见光做的双缝干涉实验所得到的图样基本相同,但条纹间距很小。这是对德布罗意物质波理论的又一次实验验证。根据德布罗意理论,实物粒子也具有波动性,其波长,其中h为普朗克常量,p为电子的动量。下列说法正确的是

    A.只增大加速电子的电压,可以使干涉条纹间距变大

    B.只减小加速电子的电压,可以使干涉条纹间距变大

    C.只增大双缝间的距离,可以使干涉条纹间距变大

    D.只减小双缝到光屏的距离,可以使干涉条纹间距变大

    7.如图所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S时,在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样,可以

    A.减小S1S2的间距

    B.减小双缝屏到光屏的距离

    C.将绿光换为红光

    D.将绿光换为紫光

    8.英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题,第一次在实验室观察到了光的干涉现象。图为实验装置简图M为竖直线状光源,NO均为有狭缝的遮光屏,P为像屏。现有四种刻有不同狭缝的遮光屏,实验时正确的选择是

    AN应选用遮光屏1

    BN应选用遮光屏3

    CO应选用遮光屏2

    DO应选用遮光屏4

    9.如图所示,用单色光做双缝干涉实验,P为第二条亮条纹,改用频率较高的单色光再做实验(其他不变)时,则第二个亮条纹的位置

    A.仍在P

    B.在P点上方

    C.在P点下方

    D.要将屏向双缝方向移近一些才能看到亮条纹

    10.在杨氏双缝实验中,若两缝之间的距离稍为加大,其他条件不变,则干涉条纹将

    A.变密                                 B.变疏

    C.不变                                 D.消失

    112018·浙江省选考物理考前特训图中给出了用双缝干涉测量光的波长实验示意图,双缝S1S2间距为0.80 mm,双缝到屏的距离为0.80 m,波长为500 nm的单色平行光垂直入射到双缝S1S2上,在屏上形成干涉条纹,中心轴线OO上方第一条亮纹中心位置在P1处,第三条亮纹中心位置在P2处,现有1号、2号虫子分别从S1S2出发,以相同速度沿垂直屏方向飞行,1号虫子到达屏后,沿屏直线爬行到P12号虫子到达屏后,沿屏直线爬行到P2,假定两只虫子爬行速度均为103 m/s,下列说法正确的是

    A1号虫子运动路程比2号短

    B.两只虫子运动的时间差为0.2

    C.两只虫子运动的时间差为1.0

    D.已知条件不够,两只虫子运动的时间差无法计算

    12.在双缝干涉实验中,中间零级明条纹到双缝的距离相等,那么从第四级明条纹到双缝的距离差是

    A                                   B2.5λ

    C                                   D

    13.在双缝干涉实验中,双缝到光屏上的P点的距离之差,若分别用频率为的单色光垂直照射双缝,则P点出现明、暗条纹的情况是

    A.用频率单色光照射时,出现明条纹

    B.用频率的单色光照射时,出现暗条纹

    C.用频率的单色光照射时,出现明条纹

    D.用频率单色光照射时,出现暗条纹

    142018·北京市丰台区高三一模综合练习单缝衍射实验中所产生图样的中央亮条纹宽度的一半与单缝宽度、光的波长、缝屏距离的关系,和双缝干涉实验中所产生图样的相邻两亮条纹间距与双缝间距、光的波长、缝屏距离的关系相同。利用单缝衍射实验可以测量金属的线膨胀系数,线膨胀系数是表征物体受热时长度增加程度的物理量。下图是实验的示意图,挡光片A固定,挡光片B放置在待测金属棒上端,AB间形成平直的狭缝,激光通过狭缝,在光屏上形成衍射图样,温度升高,金属棒膨胀使得狭缝宽度发生变化,衍射图样也随之发生变化。在激光波长已知的情况下,通过测量缝屏距离和中央亮条纹宽度,可算出狭缝宽度及变化,进而计算出金属的线膨胀系数。下列说法正确的是

    A.使用激光波长越短,其他实验条件不变,中央亮条纹宽度越宽

    B.相同实验条件下,金属的膨胀量越大,中央亮条纹宽度越窄

    C.相同实验条件下,中央亮条纹宽度变化越大,说明金属膨胀量越大

    D.狭缝到光屏距离越大,其他实验条件相同,测得金属的线膨胀系数越大

    152018·江西省赣州市南康中学高二下学期第二次月考现有双缝A、白光光源B、单缝C和滤光片D等光学元件,要把它们放在如图1所示光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长。将测量头的分划板中心刻线与某亮纹的中心对齐,记为A位置;然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与另一条亮纹中心对齐,记为B位置,如图2所示。则B位置的游标卡尺读数为_________mm。求得相邻亮纹的间距x=________mm(此空结果保留2位有效数字)。

    16.在利用双缝干涉测定光波波长的实验时,将测量头的分划板中心刻度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甲所示,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻度线与第6亮纹中心对齐,记下此时手轮上的示数如图乙所示,已知双缝间距为2.0×10-4 m,双缝到屏的距离为0.700 m

    1)甲图所示读数为        mm,乙图所示读数为        mm

    2)相邻亮纹的间距Δx        mm

    3)计算波长的公式λ=       ,求得的波长值是        m

    172018·福建省永春县第一中学高二月考用双缝干涉测光的波长。实验装置如图(甲)所示,已知双缝与屏的距离L,双缝间距d。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图(乙)所示),记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数。

    1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如图(丙)所示,则对准第1条时读数x1=______mm(允许误差)、对准第4条时读数x2=_______mm(允许误差)

    2)已知单缝与双缝的距离L1=60 mm,双缝与屏的距离L2=700 mm,单缝宽d1=0.10 mm,双缝间距d20.25 mm,写出计算波长λ的表达式,λ=_____________(用x1 x2 L1 L2d1d2表示)。求得所测红光波长为_________nm

    3)在屏上观察到了干涉条纹。如果将双缝的间距变大,则屏上的干涉条纹的间距将变________(选大或小)。

    18.某同学在做用双缝干涉测光的波长实验时,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(如图甲所示),游标卡尺的示数如图丙所示,第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心线时(如图乙),游标卡尺的示数如图丁所示,已知双缝间距为0.5 mm,从双缝到屏的距离为1 m,则图丙中游标卡尺的示数为____________mm。图丁中游标卡尺的示数为__________mm。实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是________________,所测光波的波长为________m。(保留两位有效数字)[来源:学科网ZXXK]

    19.在做用双缝干涉测量光的波长实验中。(如图所示)

    1)小勇同学应该在A物体右侧首先放______(选填单缝双缝)。

    2)经过一系列的调试,得到了亮度较好,但不够清晰的干涉图样,为了得到更加清晰的干涉图样,应该如何调整?______(选填左右上下)拨动拨杆。

    3)他看到的干涉图样如图甲,他想把干涉图样及分划板调为竖直方向,你认为应该如何调整?答:________________。若他看到的干涉图样如图乙,你认为又应该如何调整?答:______________

    20.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,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

    3)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4条亮纹中心间的距离为x1=0.960 mm,已知双缝间距为d=1.5 mm,双缝到屏的距离为L=1.00 m,则对应的光波波长λ=      mm

    212018·河南省南阳市高二下学期期末考试如图甲所示,在用双缝干涉测光的波长实验中,将实验仪器按要求安装在光具座上,并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离。接通电源使光源正常工作。

    1)已知测量头上主尺的分度值是1毫米,副尺(游标尺)上有20小格。某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,使分划板中心刻线与某条纹中心对齐,如图乙所示,此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示,此示数为_____________;接着再转动手轮,使分划板中心刻线与某条纹中心对齐时,测量头上的示数为。利用上述测量结果,经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长______________(结果保留2位有效数字)。

    2)另一同学按实验装置安装好仪器后,观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置做了一下改动后,在像屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加。以下改动可能实现这个效果的是_______________

    A.仅将滤光片移至单缝和双缝之间

    B.仅将单缝向远离双缝方向移动少许

    C.仅将单缝与双缝的位置互换

    D.仅将红色滤光片换成绿色的滤光片

    22.利用双缝干涉测光的波长实验中,双缝间距d=0.4 mm,双缝到光屏的距离L=0.5 m,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AB位置时游标卡尺读数也如图中所示,则:

    1)分划板在图中AB位置时游标卡尺读数分别为xA=11.1 mmxB=_______mm;相邻两条纹间距Δx=_________mm

    2)波长的表达式λ=_________(用ΔxLd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____(填变大不变变小)。[来源:Zxxk.Com]

    23用双缝干涉测量光的波长的实验装置如图甲所示。测量头由分划板、目镜、手轮等构成,已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d

      

    1)如图乙所示,移动测量头上的手轮,使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心,记下此时手轮上螺旋测微器的读数x1。转动测量头,使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心,此时手轮上螺旋测微器的读数为x2,如图丙所示,则读数x2=_______mm

    2)已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d。计算波长的公式λ=_________;(用题目中给出的字母表示)

    3)对于某种单色光,为增加相邻亮纹间的距离,可采取____________________的方法。

    242017·新课标全国卷)在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是

    A.改用红色激光

    B.改用蓝色激光

    C.减小双缝间距

    D.将屏幕向远离双缝的位置移动

    E.将光源向远离双缝的位置移动

    252016·上海卷)在双缝干涉实验中,屏上出现了明暗相间的条纹,则

    A.中间条纹间距较两侧更宽

    B.不同色光形成的条纹完全重合

    C.双缝间距离越大条纹间距离也越大

    D.遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹

    262016·江苏卷)在上述杨氏干涉实验中,若单色光的波长λ=5.89×10-7 m,双缝间的距离d=1 mm,双缝到屏的距离=2 m。求第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距。

     

     

    1C【解析】根据双缝干涉实验中相邻两明纹中心间距公式有:Δx=,解得:d==×589×109 m=1.68×104 m,故选项C正确。

    【名师点睛】当光程差是光波波长的整数倍时,出现亮条纹,光程差是半波长的奇数倍时,出现暗条纹。中央亮纹P点分别通过双缝到S的光程差为零,抓住该规律判断中央亮纹位置的移动。

    3B【解析】无论光的波长多大,P0点总是亮条纹,对600 nm的橙光,P1点与P0点为相邻的亮条纹,则S2P1S1P1=λ1=600 nm,该距离之差是400 nm紫光半波长的奇数倍,因此用λ2=400 nm的紫光做实验,P1处出现暗条纹,选项B确。

    4C【解析】双缝干涉的条纹间距x=λ,其中L是指屏和双缝之间的距离,d两缝之间距离,λ是指入射光的波长,则x与单缝到双缝间的距离无关,故A错误。如果增大双缝之间的距离,使d增大,故x变小,故B错误。如果增大双缝到光屏之间的距离,L增大,x将增大,故C正确。x与缝本身的宽度也无关,故D错误。故选C

    【名师点睛】此题关键理解双缝干涉的条纹间距表达式x=λ的物理意义,其中L是指屏和双缝之间的距离,d两缝之间距离,λ是指入射光的波长。学科~

    5AC【解析】根据公式可得,增大波长,红光的波长比黄光的大,蓝光的波长小于黄光的波长,故A正确,B错误;增大双缝到屏的距离,减小双缝之间的距离,故C正确,D错误。

    6B【解析】增大加速电子的电压,则电子的速度变大,动量变大,根据德布罗意波长公式知,波长变小,根据xλ知,条纹间距变小;同理,只减小加速电子的电压,可以使干涉条纹间距变大,故A错误,B正确。根据xλ知,加大双缝间的距离d,则条纹间距减小;只减小双缝到光屏的距离L,可以使干涉条纹间距减小,故CD错误。故选B

    7AC【解析】在波的干涉中,干涉条纹的间距,由公式可得,条纹间距与波长、屏之间的距离成正比,与双缝间的距离d成反比,故要增大间距,应减小d,或增大双缝屏到光屏的距离,或增大光的波长,故AC正确,BD错误。

    【名师点睛】本题考查光波的干涉条纹的间距公式,应牢记条纹间距的决定因素,不要求定量计算,但要求定性分析。

    9C【解析】频率增大,则波长变小,根据双缝干涉条纹的间距公式知,相邻条纹的间距变小,则第二条暗纹的中点在P点的下方,故AB错误,C正确;当改用频率较高的单色光,则波长变小时,出现明(暗)条纹的间距宽度变小,若将屏向双缝方向远离一些即可看到第二个亮条纹的位置,故D错误。

    10A【解析】根据公式,若两缝之间的距离稍为加大,即d变大,则x变窄,即干涉条纹变密,故A正确,BCD错误。

    11AB【解析】设光屏上某点PO的距离为x,则由于1,因此PS2L[12]PS1L[12],根据PS1PS2n·λ对应亮条纹,代入上式x,所以1号的路程为M1LxP12号的路程为M2LxP2M2M12d2×104 m,所以选项A对。Δt0.2 s,选项B正确,CD错误。故选AB

    12D【解析】因为O到双缝的路程差为0,知O点出现亮条纹。根据双缝干涉的条纹原理可知,则第一级明条纹到双缝的距离差为,那么从第四级明条纹到双缝的距离差为,故D正确,ABC错误。

    【名师点睛】当光屏上的点到双缝的路程差是半波长的奇数倍时,出现暗条纹,路程差是半波长的偶数倍时,出现明条纹。根据双缝干涉条纹的间距公式判断第一条亮条纹的位置。学科%

    13AB【解析】频率为对应的波长为,频率为对应的波长为,可见用频率的单色光照射时,双缝到光屏的距离之差是半波长的偶数倍,即波长的整数倍,会出现明条纹,所以A正确,D错误;,可见用频率为的单色光照射时,双缝到光屏上P点的距离之差是半波长的奇数倍,会出现暗条纹,所以B正确,C错误。

    15 

    【解析】游标卡尺读数=可动刻度读数+游标尺读数,故;相邻亮纹的间距:

    16.(12.320   13.870  22.310  3   6.6×10-7

    【解析】1)图甲螺旋测微器的读数为2 mm+0.01×32.0 mm=2.320 mm,乙图螺旋测微器读数为13.5 mm+0.01×37.0 mm=13.870 mm

    2)相邻条纹的间距

    3)根据公式可得,代入数据可得

    17.(12.190  7.869  2  676  3)小

    【解析】1)图丙中左边螺旋测微器的固定刻度读数为2.0 mm,可动刻度读数为0.01×19.0 mm=0.190 mm,则最终读数为:x1=2 mm+0.190 mm=2.190 mm;右边的螺旋测微器的固定刻度读数为7.5 mm,可动刻度读数为0.01×36.8 mm=0.368 mm,则最终读数为:x2=7.5 mm+0.369 mm=7.869 mm;由题得:相邻亮纹的间距

    2)根据双缝干涉条纹的间距公式得:,由题意有:,代入上式得:

    3)根据可知,将双缝的间距变大,则屏上的干涉条纹的间距将变小。

    1811.6  16.6  减小误差  6.25×10-7

    【解析】图丙读数为11 mm+6×0.1 mm=11.6 mm,图丁读数为16 mm+6×0.1 mm=16.6 mm,实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小条纹宽度的误差,根据,求得

    19.(1)单缝  2)左右  3)测量头与遮光筒一起逆时针转过一定角度  遮光筒逆时针转过一定角度(测量头不动)

    20.(1)单缝、双缝、遮光筒  21.680  34.8×10﹣4

    【解析】1)该实验是让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样,所以光具座上放置的光学元件依次为光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏。注意调节光学元件各中心位于遮光筒的轴线上。根据x=λ知,增大双缝和遮光屏的间距或减小双缝间的间距,可以增加相邻亮纹(暗纹)间的距离。[来源:Z§xx§k.Com]

    2)螺旋测微器的固定刻度读数为1.5 mm,可动刻度读数为0.01×18.0 mm=0.180 mm,所以最终读数为1.680 mm

    3)由题意可知,相邻条纹间距为x==0.32 mm,根据x=λ得,λ== mm=

    4.8×10﹣4 mm学科

    【名师点睛】解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法,以及掌握双缝干涉条纹的间距公式x=λ

    21.(10.25    2D

    【解析】1)图中游标卡尺的主尺的刻度为0,游标尺的第5刻度与上边对齐,则读数为:0 mm+0.05×5 mm=0.25 mmAB条纹间的距离为8.40 mm,由图可知AB条纹间的距离为5个条纹宽度,则:,根据公式得:

    2)对实验装置作了一下改动后,在像屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加,可知各条纹的宽度减小,由公式得:A.仅将滤光片移至单缝和双缝之间,λLd都不变,则不变,故A错误;B.仅将单缝远离双缝移动少许,λLd都不变,则不变,故B错误;C.仅将单缝与双缝的位置互换,将不能正常观察双缝干涉,故C错误;D.仅将红色滤光片换成绿色的滤光片,λ减小,Ld都不变,则减小,故D正确。

    【名师点睛】1)游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读;单测量相邻两根条纹的间距误差比较大,往往采取测量多条干涉条纹的间距,然后求平均值,减小测量的偶然误差。根据测量光波的波长。

    2)对实验装置作了一下改动后,条纹数目有所增加,可知各条纹的宽度减小,然后由分析即可。

    22.(115.6  0.75  2  6×10–7  3)变小

    23.(10.350  2  3)减小双缝间距离  增大双缝到屏的距离

    【解析】1)图丙中固定刻度读数为0,可动刻度读数为0.01×35.0=0.350 mm,所以最终读数为:

    0+0.350 mm=0.350 mm

    2)根据得:

    3)根据知,要增大双缝间距x可以采用的办法是:减小双缝间距离或增大双缝到屏的距离。

    【名师点睛】此题是用双缝干涉测量光的波长实验,解题时要搞清实验原理,同时解决本题的关键是掌握螺旋测微器的读数方法,固定刻度读数加上可动刻度读数,不需估读。要知道条纹间距公式

    24ACD【解析】根据条纹间距表达式可知:因红光的波长大于绿光的波长,则改用红色激光可增大条纹间距,选项A正确;因蓝光的波长小于绿光的波长,则改用蓝色激光可减小条纹间距,选项B错误;减小双缝间距d可增加条纹间距,选项C正确;将屏幕向远离双缝的位置移动,即增加l可使条纹间距变大,选项D正确;光源与双缝间的距离不影响条纹间距,选项E错误;故选ACD

    【名师点睛】此题考查双缝干涉中条纹间距的影响因素;关键是理解实验原理,知道干涉条纹间距的表达式,题目较简单。学科&

    261.178×10–2 m

    【解析】相邻亮条纹的中心间距

    由题意知,亮条纹的数目n=10

    解得,代入数据得L=1.178×10–2 m

     

     

     

     

     

     

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