人教版 (2019)选择性必修 第一册4 实验：用双缝干涉测量光的波长测试题

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册4 实验：用双缝干涉测量光的波长测试题，共4页。

1．了解“用双缝测量光的波长”的实验原理，知道影响干涉条纹宽度的因素
2.经历用双缝干涉测量光的波长的实验过程，加深对双缝干涉图样的认识和理解，养成合作意识。
【重点难点】
利用两相邻亮条纹中心间距的表达式测单色光的波长
[预习案]1先通读教材，完成助读，熟记并理解基本知识，再完成检测；2独立完成，用时20分钟
一、教材助读
1.演示实验：（1）实验过程:让一束单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距________，两狭缝就成了两个光源，它们的振动情况总是________的，两个光源发出的光在挡板后面的空间互相________。（2）实验现象：在屏上得到________的条纹。（3）实验结论：证明光是_______。（4）现象解释：出现明显条纹的条件：当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的________时（即恰好等于波长的________时），两列光在这点相互加强，这里出现________；当两个光源与屏上某点的距离之差等于________时，两列光在这点________，这里出暗条纹。
2.光的干涉及条件：两列光________相同，________相同，________恒定。
3.用双缝干涉测量光的波长
（1）实验目的：a、观察干涉图样，b、_________________________。
（2）实验原理：a、光源发出的光经滤光片成为_______，单色通过单缝后相当于线光源，经双缝的生稳定的干涉图样，通过屏可以观察到明暗相间的________条纹，如果用白光通过双缝可以观察到________条纹。b、若双缝到屏的距离用l表示，双缝间的距离用d表示，相邻两条亮纹间的距离用∆x表示，则入射光的波长为________，实验中d是已知的，测出l、∆x即可计算出光的波长λ。
二、预习自测
1、用单色光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹。如将双缝的间距变大，则屏上的干涉条纹的间距将_______；如果增大双缝与屏之间的距离，则屏上的干涉条纹的间距将_______；如将红光改为紫光做干涉实验；屏上干涉条纹间距将______。（填“变大”“变小”或“不变”）
2、关于双缝干涉条纹的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色光波长的奇数倍
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是该色光半波长的奇数倍
3、如图6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。
[探究案] ---- 合作学习：讨论、展示、点评、大胆质疑、共同探究（分组实验）
探究点一 实验原理
问题1若屏上P1点是亮条纹，请问P1 S1－P1 S2应该满足什么条件？
挡板
屏
l
P0
P1
S1
S2
激光束
设P1 P0相距为x,入射的激光的波长为λ，
试着推导x,l,λ,d之间的关系
相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距Δx=
测波长的公式为λ=
根据测波长的公式，预计实验时所用的器材有哪些？

改变什么条件可以增大相邻亮条纹的距离以便于测量？
不同颜色的单色光的干涉条纹会有什么不同？请你作出猜想，并在后面的实验
中验证。
探究点二 观察双缝干涉图样及测定单色光的波长
问题2 实验中光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒的摆放顺序如何？

问题3 在测定单色光的波长时，怎样用测量头测量两个亮纹距离？怎样减少测量误差？

问题4 计算单色光的波长

针对训练：
课本59页问题与练习1、2、3
[归纳总结]
[反馈测评]
1、利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法：
A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄
B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
D．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
E．去掉滤光片后，干涉现象消失
其中正确的是______________
2、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，要把它们放在图1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。
遮光筒
图1
⑴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应为C．_________．A。
⑵本实验的步骤有：
①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；
③用米尺测量双缝到屏的距离；
④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。
在操作步骤②时还应注意___________________和___________________。
⑶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，求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm。
⑷已知双缝间距d为2．0×10-4m，测得双缝到屏的距离l为0．700m，由计算式λ=________，求得所测红光波长为__________nm。
参考答案
一、预习自测
1、变小，变大，变小 2、ABD 3、
⑴②滤光片 ③单缝 ④双缝 减小双缝间距离，增大双缝到屏的距离。
二、反馈测评
1. 解：根据公式，A。L变大，变宽；B。变大，变宽；C。间距不变；D。d变大，间距变小没；E。入射光变为白光，干涉条纹变为彩色的。所以本题选BD。
点评：把公式与物理量对应起来，联系实际。
2. ⑴E D B ⑵单缝和双缝间距5cm~10cm，使单缝与双缝相互平行
⑶13．870 2．310 ⑷ ，6．6×102