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微练110 实验:用双缝干涉实验测量光的波长
1.如图所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,下列说法正确的是( )
A.滤光片应置于单缝和双缝之间
B.拨杆的作用是为了调节缝的宽度
C.把单缝与双缝的距离增大,干涉条纹间距减小
D.把毛玻璃屏与双缝的距离增大,干涉条纹间距增大
2.利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长,下列说法中正确的是( )
A.测量过程中误将6个条纹间距数成5个,波长测量值偏大
B.将屏向右移动,其它不动,则干涉条纹间距变小
C.将双缝换为间距更大的双缝后,干涉条纹间距变宽
D.用激光替代普通光源直接照射到双缝上,观察不到干涉条纹
3.某同学利用如图所示装置测量某绿色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:
(1)(多选)若想增大条纹间距,该同学可______。
A.将屏向靠近双缝的方向移动
B.使用间距更小的双缝
C.将屏向远离双缝的方向移动
D.使用间距更大的双缝
(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为L,测得第1条明条纹到第n条明条纹之间的距离为Δx,则单色光的波长λ=________。
(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图所示,在这种情况下测出干涉条纹的间距Δx,则波长的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)其实际值。
4.某同学在用双缝干涉测量光的波长实验中,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甲所示,其示数为________mm;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,其示数为________mm。根据以上实验,测得这种光的波长是________(结果保留三位有效数字)。
甲 乙
5.在观察光的双缝干涉现象的实验中。
(1)将激光束照在如图甲所示的双缝上,在光屏上观察到的现象是图乙中的________。
甲 乙
(2)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________;保持双缝间隙不变,减小光屏到双缝的距离,在光屏上观察到的条纹宽度将________(均选填“变宽”“变窄”或“不变”)。
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微练110 实验:用双缝干涉实验测量光的波长
1.D 滤光片的作用是将复色光变为单色光,单缝的作用是使入射光变成线光源,双缝的作用是将单色光分解成频率相同、振动情况相同的相干光,因此滤光片应该放在单缝之前,故A错误;调节拨杆只能调整单缝的角度,使单缝和双缝平行,获得清晰的干涉图样,故B错误;干涉条纹间距与单缝到双缝的距离无关,故C错误;根据干涉条纹间距公式Δx=λ,其中l是双缝与毛玻璃屏的距离,当l增大时,干涉条纹间距Δx也增大,故D正确。
2.A 条纹间距Δx=,其中a为n条明条纹或暗条纹之间的宽度,若测量过程中误将6个条纹间距数成5个,则条纹间距变大;根据干涉条纹间距公式Δx=λ可知,波长的测量值变大,故A正确;根据干涉条纹间距公式Δx=λ可知,将屏向右移动,增大了双缝与屏之间的距离l,其它不动,干涉条纹间距变大,故B错误;将双缝换为间距更大的双缝后,根据干涉条纹间距公式Δx=λ可知,d变大,干涉条纹间距变窄,故C错误; 因激光的相干性高,用激光替代普通光源直接照射到双缝上,可以观察到干涉条纹,故D错误。
3.解析:(1)由公式Δx=λ可知,若想增大条纹间距,可以换波长更长的光,将屏向远离双缝的方向移动(减小屏到双缝的距离),换间距更小的双缝。故选BC。
(2)由,得λ=。
(3)条纹与分划板中心刻线不平行时,实际值Δx实=Δx测cos θ,θ为条纹与分划板中心竖直刻线间的夹角,故Δx实<Δx测。由Δx=λ可知,测量值大于实际值。
答案:(1)BC (2) (3)大于
4.解析:分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐时示数为x1=2 mm+33.2×0.01 mm=2.332 mm,分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐时示数为x2=15 mm+37.7×0.01 mm=15.377 mm,条纹间距离Δx==2.609 mm。由Δx=λ,代入数据求得光的波长为λ=
答案:2.332 15.377 6.52×10-7 m
5.解析:(1)双缝干涉图样是平行且等宽的明暗相间的条纹,A图正确。
(2)根据Δx=λ知,双缝间的距离d减小时,条纹间距变宽;当双缝到屏的距离l减小时,条纹间距变窄。
答案:(1)A (2)变宽 变窄
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