- 用双缝干涉测光的波长
- 共626题
利用双缝干涉测定光的波长实验中,双缝间距d=0.5mm,双缝到光屏的距离L=0.5m,用某种单色光照射双缝得到干涉图象如图,分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图,则A位置时游标卡尺的读数为______,B位置时游标卡尺的读数为______,该实验中所用的单色光的波长为______.
正确答案
解析
解:图A游标卡尺的读数为:111mm+0.1×1mm=111.1mm.图B游标卡尺读数为:115mm+0.1×6mm=115.6mm.
AB之间有7条明暗条纹,得:△x=mm
根据△x=λ得:λ=
=6.4×10-7m
故答案为:111.1mm;115.6mm;6.4×10-7m.
某同学用如图a所示的实验装置做“双缝干涉测光的波长”的实验,相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头(如图b所示)测出.测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,如图b所示,此时手轮上的示数为______mm.
正确答案
4.945
解析
解:螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm,可动刻度读数为0.01×44.5=0.445mm,所以最终读数为4.945mm.
故答案为:4.945.
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,并选用缝间距d=0.20mm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=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1次映入眼帘的干涉条纹如图甲(a)所示,图甲(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,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(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△x=______mm;这种色光的波长λ=______nm..
(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,如图丙所示.则在这种情况下测量干涉条纹的间距△x时,测量值______实际值.(填“大于”“小于”或“等于”)
正确答案
1.16
=15.02
2.31
660
大于
解析
解:(1)甲图(a)中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+0.16=1.16mm;
甲图(b)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+0.02=15.02mm.
(2)两个相邻明纹(或暗纹)间的距离为:△x==
mm=2.31mm.
根据△x=λ得:λ=
=
m=6.60×10-7m=660nm.
(3)作图如下:
三角形中斜边最长,故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,干涉条纹的间距的测量值偏大;
故答案为:
(1)1.16,15.02;
(2)2.31,6.60×102;
(3)大于.
利用双缝干涉实验测定光的波长,双缝间距d=0.5mm,双缝到光屏间距离L=0.5m,用某种单色光照射双缝得到干涉图象如图,分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图,则图中A位置的游标卡尺读数为______mm,B位置的游标卡尺读数为______mm,单色光的波长为______m.
正确答案
解析
解:图A游标卡尺的读数为:11mm+0.1×1mm=11.1mm
图B游标卡尺的读数为:15mm+0.1×6mm=15.6mm.
△x=mm=
mm
根据得:
=
=6.43×10-7m
故答案为:11.1;15.6;6.43×10-7.
在用双缝干涉测光的波长的实验中,请按照题目要求回答下列问题.
(1)如图1所示,甲、乙两图都是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是______.
(2)将下表中的光学元件放在图1的丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置,并用此装置测量红光的波长.
将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,各光学元件的排列顺序应为______.(填写元件代号)
(3)已知该装置中双缝间距d=0.50mm,双缝到光屏的距离l=0.50m,在光屏上得到的干涉图样如图2甲所示,分划板在图中A位置时游标卡尺如图2乙所示,则其示数xA=______ mm;在B位置时游标卡尺如图2丙所示,则相邻两条纹间距△x=______ mm;
(4)由以上所测数据,可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为______ m.
(5)若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将______(填“变大”、“不变”或“变小”).
正确答案
解析
解:(1)双缝干涉条纹特点是等间距、等宽度、等亮度;衍射条纹特点是中间宽两边窄、中间亮、两边暗,且不等间距;根据此特点知甲图是干涉条纹;
(2)为获取单色线光源,白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝.所以各光学元件的字母排列顺序应为:EDBA;
(3、4)游标卡尺读数=可动刻度读数+游标尺读数;
故xA=111mm+0.05mm×3=111.15mm;
xB=115mm+0.05mm×12=115.60mm;
相邻亮纹的间距:
△x==
≈0.00064m=0.64mm;
根据公式△x=λ,有:
λ==
=6.4×10-7m
(5)根据双缝干涉条纹的间距公式△x=λ知,频率变高,波长变短,则干涉条纹间距变小;
故答案为:
(1)甲;(2)EDBA;(3)111.15,0.64 mm;
(4)6.4×10-7;(5)变小.
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