4.3 光的干涉（2）实验操作 作业22-2022-2023学年高二上学期物理沪科版（2020）选择性必修第一册

10B 物理选修 第四章 光 作业22 第三节 光的干涉（2）实验操作 班级________姓名________学号________日期________ 1. ★★★★★如图所示，用很弱的红光做双缝实验，图a的曝光时间最短、图b、图c的曝光时间依次增加，图a中的亮点是光子落在胶片上留下的痕迹，长时间曝光后最终形成了图c中明暗相间的条纹。图a图b图c这一实验的整个过程说明了光具有__________性。如果改用紫光而其他实验条件不变，最终形成的图c中条纹间距将会__________（填“增大”，“减小”或“不变”）。 2. ★（某同学用如图甲所示的装置测量激光的波长。将一束激光照在双缝上，在光屏上观察到如图乙所示平行且等宽的明暗相间的条纹。该同学测得双缝间距为d（每个缝的宽度很窄可忽略），光屏到双缝的距离为L，经测量得出5条亮条纹中心之间的距离为a，图乙中的条纹是因为激光发生了______（填“干涉”、“衍射”）现象而产生的，经计算该激光的波长为______。 3. ★某实验小组使用图甲的装置测量某红色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝间的宽度。激光经过双缝后投射到光屏中的条纹如图乙所示，由刻度尺读出、两亮纹间的距离________。通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离，已知（为相邻两亮条纹间的距离），则该激光的波长________。如果用紫色激光重新实验，相邻亮纹间距会________填“变大”、“变小”或不变）。 4. ★在双缝干涉实验中，用红色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出明暗相间的干涉图样，如图所示。若改用绿色激光，其他条件不变，则干涉图样中两相邻亮条纹的间距______（选填“变宽”、“不变”或“变窄”）；若用绿光做实验，已经测得双缝间距为d，双缝到光屏的距离为L，第1条到第n条亮条纹中心的距离为x，则绿光的波长可表示为λ＝______。 5. ★观察光的双缝干涉现象的实验中： （a）将激光束照在双缝上，在光屏上观察到的现象是______。 （A）（B）（C） （D） （b）换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将______（选填“变宽”、“变窄”或“不变”）。 6. ★在双缝干涉测光的波长实验中： （1）先用黄光滤光片，后换用红光滤光片，则先看到的图样是______________。 （2）若用某单色光照射，双缝间距为，双缝到屏的距离为，今测得屏上第8条亮纹到第1条亮条纹之间距离为，则单色光波长为_______________。（结果保留三位有效数字） 7. ★某同学利用如图所示装置做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。 （1）下列说法正确的是___________； （A）若仅将蓝色滤光片换成红色滤光片，则相邻干涉条纹间距变宽 （B）若仅将单缝向双缝移动一小段距离，则相邻干涉条纹间距变宽 （C）若仅增大双缝间的距离，则相邻干涉条纹间距变窄 （D）若去掉滤光片。 则干涉现象消失 （2）实验中，选用红色滤光片测量红光的波长，测得双缝间的距离mm，双缝与屏之间的距离为m，通过测量头观察第1条亮条纹的读数为3.645mm，观察第6条亮条纹的读数为4.945mm。 由此求得红光的波长为___________m（计算结果保留三位有效数字）。 8. ★★★在“用双缝千涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图所示.已知双缝间的距离为d，在离双缝l远的屏上，用测量头测量条纹间宽度。 （1）组装仪器时，单缝和双缝的空间关系应该为______； （A）a代表单缝，b代表双缝         （B）a代表双缝，b代表单缝 （C）二者相互垂直放置                 （D）二者相互平行放置 （2）测得相邻亮纹的间距为Δx，利用波长的表达式=______（用Δx、l、d表示）求出光的波长； （3）若改用频率较小的单色光照射，得到的干涉条纹间距将______（填“变大”“不变”或“变小”）； （4）在以下实验装置示意图中，S为单缝，S1、S2为双缝，屏上0点处为一条亮条纹，若实验时单缝偏离光轴，向上微微移动，则可以观察到0点处的干涉条纹______。 （A）向上移动          （B）向下移动         （C）间距变大        （D）间距变小 参考答案： 1． 波粒二象 减小 【详解】[1]由于光的传播不是连续的，而是一份一份的，每一份就是一个光子，所以每次通过狭缝只有一个光子，当一个光子到达某一位置时，该位置感光而留下痕迹，图a中的一个个亮点说明光具有粒子性，但是大量光子表现出波动性，所以长时间曝光后最终形成了图c中明暗相间的条纹，故该实验说明了光具有波粒二象性； [2]根据公式 可知在其他条件不变的