2018-2019学年高中物理沪科版选修3-4（课件+检测+学业分层测评）：第4章 4.2 用双缝干涉仪测定光的波长 (3份打包)

学业分层测评 第4章 4.2 用双缝干涉仪测定光的波长 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1.某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图4­2­7甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示.他改变的实验条件可能是(　　) 图4­2­7 A.减小光源到单缝的距离 B.减小双缝之间的距离 C.增大双缝到光屏之间的距离 D.换用频率更高的单色光源 E.换用频率更低的单色光源 【解析】　根据Δx＝，B、C、E选项正确.λ，其中l是双缝到光屏之间的距离，d是双缝之间的距离，λ是波长，又λ＝ 【答案】　BCE 2.用单色光做双缝干涉实验，在光屏上某点P，从中央O点开始计数，P点恰好为第三条亮纹，现改用波长较短的单色光照射，其他的条件不变，那么不可能的是(　　) A.P处仍为第三条亮纹 B.P处可能是第四条亮纹 C.P处可能是第二条亮纹 D.若将光屏向双缝移近一些，在P处可能看到第二条亮纹 E.中央O点仍为亮纹 【解析】　波长短，双缝到P点光程差不变，故A、C不可能；若将光屏向双缝移近一些，条纹间距变小，故D不可能. 【答案】　ACD 3.(1)备有下列仪器： A.白炽灯　B.双缝　C.单缝　D.滤光片　E.白色　光屏 把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是：________(填写字母代号). (2)已知双缝到光屏之间的距离L＝500 mm，双缝之间的距离d＝0.50 mm，单缝到双缝之间的距离s＝100 mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图4­2­8所示.则入射光的波长λ＝________m(结果保留两位有效数字). 图4­2­8 (3)实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有________. A.改用波长较长的光(如红光)作为入射光 B.增大双缝到屏的距离 C.增大双缝到单缝的距离 D.增大双缝间距 【解析】　游标卡尺读数精确度为0.1 mm，A位置主尺读数为11 mm，游标尺读数为1，读数为x1＝11 mm＋1×0.1 mm＝11.1 mm，同理B位置读数为x2＝15.6 mm，则条纹间距Δx＝λ可知，要增大条纹间距，可用波长更长的入射光或增大双缝到屏的距离，故A、B正确.Δx＝6.4×10－7 m.由Δx＝≈0.64 mm.利用λ＝ 【答案】　(1)ADCBE　(2)6.4×10－7　(3)AB 4.如图4­2­9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，为增大相邻亮纹(暗纹)间的距离，可采取____________或____________的方法. 【导学号：38910049】 图4­2­9 【解析】　做该实验时用单色光，应特别注意，②是滤光片，其他依次是单缝屏、双缝屏、遮光筒和毛玻璃屏.由条纹间距公式Δx＝λ可知，要增大相邻条纹间距，应该增大双缝屏到光屏的距离或者减小两缝间距离. 【答案】　滤光片　单缝屏　双缝屏　增大双缝屏到光屏的距离　减小双缝屏两缝间距离 5.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4­2­10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. 【导学号：38910050】 图4­2­10 (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1次映入眼帘的干涉条纹如图4­2­10乙(a)所示，图4­2­10乙(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图4­2­10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4­2­10丙(a)所示，此时图4­4­10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)由游标尺的读数规则可知：x2＝(15.0＋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＝＝6.6×102 nm.λ可知λ＝ 【答案】　(1)15.02　(2)2.31　6.6×102 6.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4­2­11所示的光具座上组成双缝干涉装置，用以测量红光的波长. (