高中物理 第十三章 光 4實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)自我小測(cè) 新人教版選修3-41

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實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng) 1．在利用測(cè)量頭測(cè)量條紋寬度時(shí)，應(yīng)使分劃板中心刻線(　　)。 A．與亮條紋的邊緣線對(duì)齊 B．與暗條紋的邊緣線對(duì)齊 C．與亮條紋的中心位置對(duì)齊 D．與暗條紋的中心位置對(duì)齊 2．如圖所示，在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，光具座上放置的光學(xué)元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各裝置的名稱依次是下列選項(xiàng)中的(　　)。 A．a(chǎn)單縫、b濾光片、c雙縫、d毛玻璃屏 B．a(chǎn)單縫、b雙縫、c濾光片、d毛玻璃屏 C．a(chǎn)濾光片、b單縫、c雙縫、d毛玻璃屏 D．a(chǎn)濾光片、b雙縫、c單縫、d毛玻璃屏 3．某次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得第一級(jí)明條紋和第三級(jí)明條紋相距4.010－2 m，若雙縫片間距為0.1 mm，雙縫到屏的距離為l＝4.0 m，則光波的波長(zhǎng)為(　　)。 A．8.010－8 m　　　　　　　 B．5.010－7 m C．1.510－8 m D．1.610－8 m 4．用極微弱的可見(jiàn)光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，隨著時(shí)間的增加，在屏上先后出現(xiàn)如圖甲、乙、丙所示的圖像，則(　　)。 A．圖像甲表明光具有粒子性 B．圖像丙表明光具有波動(dòng)性 C．用紫外光觀察不到類似的圖像 D．實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波 5．如圖所示為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的條紋圖樣，甲圖為用綠光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的圖樣，a為中央亮條紋；乙為換用另一種單色光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的圖樣，a′為中央亮條紋。則以下說(shuō)法正確的是(　　)。 A．乙圖可能是用紅光實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋，表明紅光波長(zhǎng)較長(zhǎng) B．乙圖可能是用紫光實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋，表明紫光波長(zhǎng)較長(zhǎng) C．乙圖可能是用紫光實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋，表明紫光波長(zhǎng)較短 D．乙圖可能是用紅光實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋，表明紅光波長(zhǎng)較短 6.如圖為雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)示意圖，若要使干涉條紋間距變大可改用波長(zhǎng)更________(選填“長(zhǎng)”或“短”)的單色光；或者使雙縫與光屏之間的距離________(選填“增大”或“減小”)。 7．如圖所示，在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，光具座上放置的光學(xué)元件依次為①光源、②____、③____、④______、⑤遮光筒、⑥毛玻璃屏，對(duì)于某種單色光，為增加相鄰亮紋(暗紋)間的距離，可采取________或________的方法。 8．用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中采用雙縫干涉儀，它包括以下元件：A.白熾燈，B.單縫，C.光屏，D.雙縫，E.紅色濾光片。(其中雙縫和光屏連在濾光筒上) (1)把以上元件安裝在光具座上時(shí)，正確的排列順序是：_________________________。 (2)正確調(diào)節(jié)后，在屏上觀察到紅色的干涉條紋，用測(cè)量頭測(cè)出10條紅亮紋間的距離為a；改用綠色濾光片，其他條件不變，用測(cè)量頭測(cè)出10條綠亮紋間的距離為b，則一定有a________(選填“大于”“等于”或“小于”)b。 9. 在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖甲所示，雙縫間的距離d＝3 mm。 (1)若測(cè)定紅光的波長(zhǎng)，應(yīng)選用______色的濾光片，實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)定的物理量有________和______。 (2)若測(cè)得雙縫與屏之間距離為0.60 m，通過(guò)測(cè)量頭(與螺旋測(cè)微器原理相似，手輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周，分劃板前進(jìn)或后退0.500 mm)觀察第1條亮紋的位置如圖乙所示，為_(kāi)_______ mm，觀察第3條亮紋的位置如圖丙所示，為_(kāi)_______ mm，則可求出紅光的波長(zhǎng)λ＝________ m。(保留3位有效數(shù)字) 10．用波長(zhǎng)未知的單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，若雙縫間的距離為1.5 mm，縫到屏的距離為1 m，第20級(jí)亮條紋中心在中央亮條紋(零級(jí)亮條紋)中心上方1.78 cm處，則該單色光的波長(zhǎng)是多少微米？ 參考答案 1. 答案：C　為了便于觀察和減小誤差，分劃板中心刻線應(yīng)與亮條紋的中心位置對(duì)齊。 2. 答案：C 3. 答案：B　條紋間距Δx＝＝2.010－2 m，由Δx＝，可得λ＝＝5.010－7 m。 4. 答案：ABD 5. 答案：A　由題圖可知，乙圖中的條紋間距大，由Δx＝可知λ乙＞λ甲，A項(xiàng)正確。 6. 解析：相鄰明暗相間條紋間的距離是Δx＝，因此要增大Δx，只要想辦法增大波長(zhǎng)λ或增大雙縫與光屏之間的距離l即可。 答案：長(zhǎng)　增大 7. 解析：根據(jù)條紋間距Δx＝可知欲加大條紋間距，需要減小雙縫間距或加大雙縫到光屏的距離。 答案：濾光片　單縫　雙縫　減小雙縫間距　加長(zhǎng)濾光筒 8. 解析：由于紅光的波長(zhǎng)大于綠光的波長(zhǎng)，由Δx＝可知a＞b。 答案：(1)AEBDC　(2)大于 9. 答案：(1)紅　相鄰干涉條紋間的距離　雙縫到屏之間的距離　(2)2.240　4.960　0.68010－6 10. 解析：Δx＝＝8.910－4 m λ＝＝5.9310－7 m＝0.593 μm 答案：0.593 μm