物理选择性必修 第一册5 实验：用双缝干涉测量光的波长同步练习题

第四章　分层作业26　实验:用双缝干涉测量光的波长

A级  必备知识基础练

1.a光经过某干涉仪形成的光的干涉图样如图甲所示,若只将a光换成b光照射同一干涉仪,形成的光的干涉图样如图乙所示,则下列叙述正确的是(　　)

A.a光的频率较大

B.b光的波长较长

C.a光的波长较长

D.a、b光的波长无法比较

2.某同学用光传感器做双缝干涉实验,图甲、乙分别对应的是第一次和第二次实验得到的干涉图线。比较甲、乙两图线可判断,第一次实验中的(　　)

A.缝距一定较大

B.光较弱

C.光源离双缝的距离较大

D.双缝离光传感器的距离可能较小

3.用红光做双缝干涉实验时,在屏上形成双缝干涉图样如图所示,第1条到第7条亮条纹中心间的距离为x,则相邻两条亮条纹中心间的距离为　　　　。已知双缝之间的距离为d,测得双缝到屏的距离为L,则红光的波长为　　　　。 

B级  关键能力提升练

4.某实验小组利用如图甲所示的装置完成“用双缝干涉测量光的波长”实验,双缝之间的距离d=0.20 mm,双缝到光屏间的距离l=70 cm。

甲

(1)实验时观察到干涉条纹比较模糊,要使条纹变得清晰,以下调节的做法正确的是　　　　。 

A.旋转测量头

B.移动光源

C.调节拨杆使单缝与双缝平行

D.左右转动透镜

(2)正确调节后,转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐亮条纹的中心,分划板在图乙中A、B位置时手轮上的读数分别如图丙所示。

①分划板在图中A位置时读数为xA=　　　 mm,在B位置时读数为xB=　　　 mm。

②相邻两条纹间距Δx=　　　　 mm。 

③根据以上数据可得出光的波长λ=　　　　 m。(保留2位有效数字) 

5.某同学用图甲所示的实验装置做“用双缝干涉测量光的波长”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Δx。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如图丙所示;再转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐第7亮条纹的中心,此时游标尺上的示数情况如图丁所示,则图丁的示数x2=　　　　 mm。如果实验所用双缝之间的距离d=0.20 mm,双缝到屏的距离L=60 cm。根据以上数据可得出光的波长λ=　　　　 m。(保留2位有效数字) 

答案：

1.C　解析 由题图可知,a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距,同样的干涉装置,根据公式Δx=λ可知,波长越大,间距越大,所以a光的波长较长,b光的波长较短;根据公式f=可知,光速相同,波长越长,频率越小,所以a光的频率较小,b光的频率较大。综上所述,C正确。

2.D　解析 比较甲、乙两图线可判断,第一次实验得到的条纹间距较小,根据条纹间距公式Δx=λ,可知第一次实验中的双缝离光传感器的距离可能较小,或缝距可能较大,故选D。

3.答案

解析 相邻两条亮条纹中心间的距离为Δx=;已知双缝之间的距离为d,测得双缝到屏的距离为L,根据Δx=λ,可知红光的波长为λ=。

4.答案 (1)C　(2)10.10　19.10　1.5　4.3×10-7

解析 (1)若单缝与双缝不平行,则单缝上不同点发出的光在通过双缝后形成的干涉条纹将不在相应的位置重合,造成干涉条纹模糊,所以应调节拨杆使单缝与双缝平行,故选C。

(2)在A位置时读数为xA=1cm+0.05mm×2=10.10mm,在B位置时读数为xB=1.9cm+0.05mm×2=19.10mm。

A位置和B位置之间的距离为x=xB-xA=9mm,相邻两条条纹之间的距离为Δx==1.5mm。

根据公式Δx=λ,可知所测光的波长为λ=m=4.3×10-7m。

5.答案 9.10　5.0×10-7

解析 图丁的示数为9mm+2×0.05mm=9.10mm,图丙的示数为0+2×0.05mm=0.10mm,所以相邻亮条纹的间距Δx=mm=1.50mm,根据Δx=λ,解得λ=m=5.0×10-7m。