实验针对训练16 用双缝干涉实验测量光的波长(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(老高考)人教版

实验针对训练(十六)　 1．如图所示为双缝干涉实验，图甲为用黄光照射时的结果，a为中央亮条纹，a′为相邻亮条纹；图乙为换用另一种单色光照射的结果，a为中央亮条纹，a′为相邻亮条纹，两次实验中双缝间距和双缝到屏的距离相等，以下说法正确的是(　　) 甲　　　　　乙 A．乙图可能是用红光照射，表明红光波长较长 B．乙图可能是用蓝光照射，表明蓝光波长较长 C．乙图可能是用蓝光照射，表明蓝光波长较短 D．乙图可能是用红光照射，表明红光波长较短 C　[由题图知图甲中条纹间距大，由Δx＝λ可知，在l和d相同的情况下，Δx大，则λ大；Δx小，则λ小，所以乙图中所用单色光波长较短，因蓝光比黄光波长短，故选项C正确。] 2．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图甲所示，并选用缝间距d＝0.2 mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离l＝700 mm。然后，接通电源使光源正常工作。 甲 (a)　　　(b)　　　(a)　　(b) 乙　　　　　　　　　　丙 (1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50个分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示，图乙(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图乙(b)中游标尺上的读数x1＝1.16 mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙(a)所示，此时图丙(b)中游标尺上的读数x2＝________mm。 (2)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx＝________mm；这种色光的波长λ＝________nm。 [解析]　(1)由游标卡尺的读数规则可知 x2＝(15＋1×0.02)mm＝15.02 mm。 (2)题图乙(a)中暗纹与题图丙(a)中暗纹间的间隔为6个，故Δx＝＝2.31 mm 由Δx＝λ可知λ＝＝660 nm。 [答案]　(1)15.02　(2)2.31　660 3．某同学在用如图1所示实验装置测量光的波长的实验中，已知两缝间的间距为0.3 mm，以某种单色光照射双缝时，在离双缝1.2 m远的屏上，用测量头测量条纹间的宽度：先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条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示。图甲读数为__________mm，图乙读数为________ mm。 图1 甲　　 　　乙 图2 根据以上实验，测得的光波长是________ m(结果保留2位有效数字)。 [解析]　图甲螺旋测微器固定刻度的读数是2.0 mm可动刻度的读数是33.5×0.01 mm＝0.335 mm 则螺旋测微器的读数等于 2．0 mm＋0.335 mm＝2.335 mm (2.332～2.337都正确) 图乙螺旋测微器固定刻度的读数是15.0 mm 可动刻度的读数是37.5×0.01 mm＝0.375 mm 则螺旋测微器的读数等于 15．0 mm＋0.375 mm＝15.375 mm (15.372～15.377都正确) 相邻条纹间距为Δx＝ 根据双缝干涉的条纹宽度的公式Δx＝λ 则这种单色光的波长λ＝＝ 代入数据解得λ≈6.5×10－7 m。 [答案]　2.335(2.332～2.337)　15.375(15.372～15.377)　6.5×10－7 4．某实验小组在用双缝干涉测光的波长的实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，如图甲所示。双缝间距d＝0.20 mm，测得屏与双缝间的距离l＝500 mm。然后，接通电源使光源正常工作。 甲 乙 (1)某同学在测量时，转动手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准亮条纹A的中心，如图乙所示，则游标卡尺的读数为________ cm；然后他继续转动手轮，使分划板中心刻线对准亮条纹B的中心，若游标卡尺的读数为1.67 cm，此时主尺上的________ cm刻度与游标尺上某条刻度线对齐；入射光的波长λ＝________ m。 (2)若实验中发现条纹太密，可采取的改善办法有_____________ (至少写一条)。 [解析]　(1)游标卡尺的读数为1.1 cm＋0.1 mm×1＝1.11 cm；若游标卡尺的读数为1.67 cm，条纹B的读数为1.67 cm＝16.7 mm，根据游标卡尺的读数原理，由图可知，主尺的刻度为16 mm＝1.6 cm，则游标尺的读数为0.7 mm，所以可推知这时游标尺上的第＝7条刻度线与主尺上的刻度线对齐，对齐处为：16.7 mm＋7× mm＝23 mm＝2.3 cm 条纹间距Δx＝ cm＝0.08 cm 则根据Δx＝λ可得 λ＝＝ m＝3.2×10－7 m。 (2)若实验中发现条纹太密