- 用双缝干涉测光的波长
- 共626题
在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上(如图),并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏.从仪器注明的规格可知,像屏与双缝间的距离L=700mm.然后,接通电源使光源正常工作.
(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50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甲(a)所示,图中数字是该同学给各暗纹的编号.(1)此时图甲(b)中游标尺上的读数x1=______ mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示,此时图乙中游标尺上的读数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△x=______mm;这种色光的波长λ=______nm.
正确答案
解析
解:(1)(a)图游标卡尺的主尺读数为1mm,游标读数为0.02×8mm=0.16mm,则最终读数为1.16mm.
(b)图游标卡尺的主尺读数为15mm,游标读数为0.02×1=0.02mm,所以最终读数为15.02mm.
(2)两个相邻明纹(或暗纹)间的距离.
根据得,
=6.60×10-7m=6.60×102nm.
故答案为:(1)1.16; 15.02 (2)2.31;6.60×102
如图所示是利用双缝干涉测定绿光波长的实验装置,滤光片的作用是______,单缝的作用是______,如果用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为△x.下列说法中正确的有______.
A.如果增大单缝到双缝间的距离,△x将增大
B.如果增大双缝之间的距离,△x将增大
C.如果增大双缝到光屏之间的距离,△x将增大
D.如果减小双缝的每条缝的宽度,而不改变双缝间的距离,△x将增大.
正确答案
使入射光变为单色光
使入射光变成线光源
C
解析
解:滤光片的作用是使入射光变成单色光,单缝的作用是使入射光变成线光源,双缝的作用是形成相干光源.
实验中需调整光源、单缝、双缝、屏、遮光筒达到共轴.
根据△x=λ,
A、如果增大单缝到双缝间的距离,△x将不变,A错误;
B、如果增大双缝之间的距离d,△x将减小,故B错误;
C、如果增大双缝到光屏之间的距离L,△x将增大,C正确;
D、如果减小双缝的每条缝的宽度,而不改变双缝间的距离,△x将不变.
故选:C.
故答案为:使入射光变为单色光;使入射光变成线光源;C.
(2015春•大兴区期末)双缝干涉测光的波长.实验装置如图1所示,已知单缝与双缝的距离L1=60mm,双缝与屏的距离L2=700mm,单缝宽d1=0.10mm,双缝间距d2=0.25mm.用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离.测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心,(如图2所示),记下此时手轮的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的刻度.
(1)板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如图3所示,则对准第1条时读数x1=______mm,对准第4条时读数x2=______mm,相邻两条亮纹间的距离△x=______mm.
(2)波长的公式λ=______;求得的波长值是______nm.
正确答案
2.190
7.868
1.893
676
解析
解:(1)测第一条时固定刻度读数为2mm,可动刻度读数为:x1=0.01×19.0=0.190mm,所以最终读数为2.190mm.
测第二条时固定刻度读数为7.5mm,可动刻度读数为:x2=0.01×36.8=0.368mm,所以最终读数为7.868mm.
△x==
=1.893mm;
(2)根据双缝干涉条纹的间距公式△x=λ,得:λ=
=
.
代入数据得:λ==676nm.
故答案为:(1)2.190,7.868 (2),676.
如图所示,用单色光A做双缝干涉实验时,P处为第二条暗纹的中点,改用频率较低的单色光B重做实验,若其他条件不变,则( )
正确答案
解析
解:A、频率减小,则波长变大,根据双缝干涉条纹的间距公式知,相邻条纹的间距变大,则第二条暗纹的中点在P点的上方.故A错误,B正确.
C、中央条纹的宽度变大,亮纹的中点仍在O点.故C、D错误.
故选:B.
(1)为进行“杨氏双缝干涉实验”,现准备了下列仪器:
A.白炽灯 B.双窄缝片 C.单窄缝片 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)实验中发现条纹太密,难以测量,可以采用的改善办法是______
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.减少双缝间距 D.增大双缝间距
(3)已知双缝到光屏之间的距离是600mm,双缝之间的距离是0.20mm,单缝到双缝之间的距离是100mm,某同学在用测量头测量时,先将测量头目镜中中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹(记作第1条)的中心,这时手轮上的示数如图1所示.然后他转动测量头,使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心,这时手轮上的示数如图2所示.这两次示数依次为______mm和______mm.
正确答案
ADCBE
ABC
0.641(0.640~0.642)
10.294(10.293~10.295)
解析
解:(1)双缝干涉实验让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样,所以让白炽灯光通过滤光片,再经过单缝形成单色光,再通过双缝.故自光源起合理的顺序是ADCBE.
(2)根据双缝干涉条纹的间距公式△x=λ知,增大双缝到屏间的距离,或减小双缝间距,或换波长较长的光照射,可以增大条纹的间距,从而便于测量.故ABC正确,D错误.
(3)第一个螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm,可动刻度读数为0.01×14.1=0.141mm,所以最终读数为0.641mm.
第二个螺旋测微器的固定刻度读数为10.0mm,可动刻度读数为0.01×29.4mm=0.294mm,所以最终读数为10.294mm.
故答案为:(1)ADCBE;(2)ABC;(3)0.641(0.640~0.642),10.294(10.293~10.295).
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