- 实验:用双逢干涉测量光的波长
- 共638题
如图是单色光的双缝干涉的示意图,其中S为单缝、S1、S2为双缝,且三条缝互相平行,缝S到S1、S2的距离相等,下列说法中正确的是:( )
正确答案
解析
解:A、单缝S的作用是为了获取线光源.故A错误.
B、双缝S1、S2的作用是为了产生两个频率相同的线状光源.故B正确.
C、当S1、S2发出两列光波到P点的路程差为光的波长1.5倍时,即半波长的3倍,为暗条纹.故C错误.
D、当S1、S2发出的两列光波到P点的路程差为一个波长时,出现亮条纹,但不是中央亮条纹.故D错误.
故选B.
用双缝干涉测光的波长实验中,双缝间距d=0.4mm,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条纹如图所示,分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也由图中所给出,则:
(1)分划板在图中B位置时游标卡尺读数为xB=______mm,相邻两明条纹间距△x=______mm;
(2)该单色光的波长λ=______m;
(3)在实验过程中,若经粗调后透过测量头上的目镜观察,看不到明暗相间的条纹,只看到一片漆黑,造成这种情况的最可能原因是______.
正确答案
15.6
0.75
6×10-7
单缝与双缝不平行
解析
解:(1)A位置游标卡尺的主尺读数为11mm,游标读数为0.1×1mm=0.1mm,所以最终读数为11.1mm.B位置游标卡尺的主尺读数为15mm,游标读数为0.1×6mm=0.6mm,所以最终读数为15.6mm. =0.75mm.
(2)根据双缝干涉条纹的间距公式得:
.代入数据得:λ=6.0×10-7m.
(3)在实验过程中,若经粗调后透过测量头上的目镜观察,看不到明暗相间的条纹,只看到一片漆黑,造成这种情况的最可能原因是没有光线到达观测屏,很可能是由于单缝与双缝不平行.
故答案为:(1)xB=15.6mm,△x=0.75mm;(2)λ=6×10-7m;(3)单缝与双缝不平行
如图是“用双缝干涉测光的波长”的实验设备示意图,以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离.( )
正确答案
解析
解:依据条纹间距公式△x=知:
A、增大双缝与光屏之间的距离L,由上式知,可增大相邻两条亮纹之间的距离,故A正确.
B、△x与单缝和双缝间的距离无关,故增大单缝与双缝之间的距离不改变相邻两条亮纹之间的距离,故B错误.
C、绿光的波长比红光短,由上知,将红色滤光片改为绿色滤光片,干涉条纹的间距减小,故C错误.
D、增大双缝之间的距离d,干涉条纹的间距减小,故D错误.
故选:A.
如图1所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,某次实验时,该同学调节分划板的位置,使分划板中心刻线对齐某亮纹的中心,如图2 所示,此时螺旋测微器的读数为______mm.转动手轮,使分划线向一侧移动到另一条亮纹的中心位置,再次从螺旋测微器上读数.若实验测得4条亮纹中心间的距离为△x=0.960mm,已知双缝间距为d=1.5mm,双缝到屏的距离为L=1.00m,则对应的光波波长λ为______.
正确答案
2.270
4.8×10-7m
解析
解:螺旋测微器的固定刻度读数为2mm,可动刻度读数为0.01×27.0mm=0.270mm,所以最终读数为2.270mm.
根据,
.
故答案为:2.270,4.8×10-7m.
如图是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图.
(1)图中①是光源,⑤是光屏,它们之间的②、③、④依次是______、______、______.
(2)一同学在“用双缝干涉测光的波长”实验中,使用的双缝的间距为0.02cm,测得双缝与光屏之间的距离为50cm.第一条亮纹中心到第5条亮纹中心的距离为0.45cm,则待测单色光的波长是______cm.
正确答案
滤光片
单缝
双缝
4.5×10-5
解析
解:(1)图中①是光源,⑤是光屏,它们之间的②、③、④依次是滤光片、单缝、双缝.
(2)△x=
根据△x=λ得λ=
=4.5×10-5cm
故答案为:(1)滤光片、单缝、双缝.
(2)4.5×10-5cm.
(1)如图1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.安装时要注意调节光学元件______.对于某种单色光,为增加相邻亮纹(暗纹)间的距离,可采取______或______的方法;
(2)某次实验时,该同学调节分划板的位置,使分划板中心刻线对齐某亮纹的中心,如图2所示,此时螺旋测微器的读数为______mm.转动手轮,使分划线向一侧移动到另一条亮纹的中心位置,再次从螺旋测微器上读数.若实验测得4条亮纹中心间的距离为△x=0.960mm,已知双缝间距为d=1.5mm,双缝到屏的距离为L=1.00m,则对应的光波波长λ为______m.
正确答案
滤光片
单缝
双缝
各中心位于遮光筒的轴线上
增大双缝和遮光屏的间距
减小双缝间的间距
2.270
4.8×10-7
解析
解:(1)该实验是让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样,所以光具座上放置的光学元件依次为光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏.注意调节光学元件各中心位于遮光筒的轴线上.根据知,增大双缝和遮光屏的间距或减小双缝间的间距,可以增加相邻亮纹(暗纹)间的距离.
(2)螺旋测微器的固定刻度读数为2mm,可动刻度读数为0.01×27.0mm=0.270mm,所以最终读数为2.270mm.
根据得,
=4.8×10-7m.
故答案为:(1)滤光片、单缝、双缝、各中心位于遮光筒的轴线上、增大双缝和遮光屏的间距、减小双缝间的间距.
(2)2.270,4.8×10-7
双缝干涉实验装置如图所示,绿光通过单键S后,投射到具有双缝的档板上,双键S1和S2到单键S的距离相等,光通过双缝后在与双键平行的民间上形成干涉条纹,屏上O点到双缝S1和S2的距离相等,P点是距O点最近的第一条亮条纹,则( )
正确答案
解析
解:A、O点到双缝的路程差为0,则OP两点的距离是明条纹间距,根据干涉条纹间距公式,△x=λ,可知,OP间距不等于波长,故A错误.
B、根据条纹的间距公式△x=λ知,绿光的波长比红光短,所以绿光的条纹间距比红光小,所以红光的第一条亮条纹到O点的距离大于OP,故B正确;
在双缝干涉实验中,若把单缝S向上移动,通过双缝S1、S2的光任是相干光,仍可产生干涉条纹,中央亮纹的位置经过s1、s2到s的路程差任等于0.ss1<ss2,ss1+s1p=ss2+s2p那么s1p>s2p,中央亮纹P的位置略向下移.
C、若将两束独立绿光直接由S1和S2入射,不能满足干涉的条件,完全相同的两列波,因此没有干涉条纹.故C错误.
D、将双缝的挡板移走,则变成单缝衍射,屏上仍可看到明暗相间的条纹.故D正确.
故选:BD.
在双缝干涉实验中,屏幕上P处是暗条纹,则两束相干光在P处的光程差可能是( )
正确答案
解析
解:频率或波长相同,相差恒定的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,形成稳定的干涉图样.当光程差为:δ=r2-r1=nλ(n=0,1,2…)时为亮条纹,当光程差为:δ′=r2-r1=(n=0,1,2…)时为暗条纹;故ABD错误,C正确.
故选:C.
在实验中,测量头示意图如图所示,调节分划板的位置,使分划板中心剖线对齐某亮条纹的中心,此时测量头的读数为______mm,转动手轮,使分划线向一侧移动,到另一条亮条纹的中心位置,由测量头再读出一个数据.若实验测得第一条到第五条亮条纹中心间的距离为△x=1.280mm,已知双缝间距为d=1.5mm,双缝到屏的距离为L=1.00m,则对应的光波波长λ=______m.
正确答案
解析
解:螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm,可动刻度读数为0.01×13.0mm=0.130mm,所以最终读数为1.630mm.
根据△x=λ,λ=
=
=4.8×10-7m.
故答案为:1.630,4.8×10-7.
如图是用双缝干涉测光的波长的实验装置示意图. 图中①是光源,②是凸透镜,⑤是光屏,可知④是______.实验中,使用的双缝的间距为0.02cm,测得双缝与光屏之间的距离为50cm.第1级亮纹中心到第5级亮纹中心距离为0.45cm,则待测单色光的波长是______nm.
正确答案
双缝
450
解析
解:(1)图中①是光源,⑤是光屏,它们之间的②、③、④依次是滤光片、单缝、双缝.
(2)由条纹间距公式△x=λ
知:λ==
m=450nm
故答案为:双缝,450.
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