- 实验：用双逢干涉测量光的波长
- 共638题
在某次双缝干涉实验中，如图所示，Q是中央处亮纹P往上数的第二条暗纹，已知S1、S2发来的两束相干光到Q处的路程差是9×10-7m，则实验所用的单色光的频率是______Hz，第二条亮纹到两缝的路程差为______m．
正确答案
5×1014
6×10-7
解析
解：当光程差是半个波长的3倍时，出现第二条暗纹，因光到Q处的路程差是9×10-7m，则有：λ=
由
解得：γ=
当光程差为半个波长的2倍时，出现明条纹，则有：第二条亮纹到两缝的路程差为6×10-7m；
故答案为：5×1014，6×10-7．
在双缝干涉测光的波长的实验中，所用双缝间距d=2mm，双缝到屏的间距L=86.4cm，手轮的初始读数（第一条线）为ⅹ1=2.12mm，转动手轮，分划板中心刻线移动到第13条线，手轮读数ⅹ2=5.54mm，求通过滤光片后的波长．
正确答案
解析
解：相邻两条亮纹的距离为：
△x=
根据△x=
λ=
答：通过滤光片后的波长6.6×10-7m．
在用双缝干涉测光的波长的实验中：
（1）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（游标卡尺是50分度的）．这两次示数依次为______mm和______mm．由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为______nm．
（2）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离______
A．增大单缝和双缝之间的距离
B．增大双缝和光屏之间的距离
C．将红色滤光片改为绿色滤光片
D．增大双缝之间的距离
（3）用a、b两束单色光分别照射到同一双缝干涉装置上，在距双缝相同距离的屏上得到如图3所示的干涉图样，其中图3（a）是a光照射时形成的图样，图3（b）是b光照射时形成的图样，则关于a、b两束单色光，下列说法正确的是______
A．若a光照在某金属上恰好能发生光电效应，则b光照在该金属上不能发生光电效应
B．在水中a光传播的速度较大
C．在相同的环境下，b光更容易发生全反射
D．若两种光都能使某种金属产生光电效应，则a光导致逸出的光电子动能都比b光导致逸出的光电子动能大．
正确答案
解析
解：（1）第一个主尺刻度读数为23mm，游标刻度读数为0.02×11=0.22mm，所以最终读数为23.22mm．
第二个主尺刻度读数为32mm，游标刻度读数为0.02×6mm=0.12mm，所以最终读数为32.12mm．
根据△x=
λ=
（2）依据双缝干涉条纹间距规律△x=
A、因△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A错误；
B、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B正确．
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：B；
（3）A、根据△x=
B、因为a光的频率小，则折射率小，根据v=
C、因为a光的折射率小，根据sinC=
D、能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，因为a光的频率小，则a光的能量小，所以a光导致逸出的光电子动能都比b光导致逸出的光电子动能小．故D错误．
故答案为：（1）23.22，32.12，493；（2）B；（3）BC．
为演示著名的“杨氏双缝干涉实验”的实验，现准备了下列器材，（A）单色光源，（B）像屏，（C）单缝，（D）双缝．把以上器材安装在光具座上时，正确的排列顺序是：______．
正确答案
ACDB
解析
解：单色光源产生单色光，但普通光源不是相干光源，要先后经过平行的单缝和双缝，则双缝是相干光源，最后是像屏，也可以直接投影到墙壁上；
故答案为：ACDB．
正确答案
解析
解：双缝干涉中，出现亮条纹的条件是两列光的路程差为波长的整数倍△s=nλ
当n=0时，为位置A，
当n=1时为位置B，
当n=2时为位置C．
故两列光的路程差为2λ；
故选：B．
正确答案
1.300
解析
解：螺旋测微器的固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为0.01×30.0mm=0.300mm，所以最终读数为1.300mm．
故答案为：1.300．
正确答案
1.630mm
480
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，则最终读数为1.630mm．
相邻条纹的间距
根据
故答案为：1.630mm，480．
用双缝干涉测光的波长．实验装置如图（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm．用测量头来测量亮纹中心的距离．测量时用某种单色光照射双缝得到干涉图象．
（1）分划板在图中A位置时，手轮上的读数x1=2.170mm，分划板在图中B位置时如图（乙）所示，手轮上的读数x2=______mm
（2）写出计算波长λ的表达式，λ=______（用题中符号表示），代入上数值可算出λ=______nm．
正确答案
7.870
509
解析
解：（1）图乙中螺旋测微器的固定刻度读数为7.5mm，可动刻度读数为0.01×37.0mm=0.370mm，则最终读数为：x2=7.5mm+0.370mm=7.870mm．
（2）根据双缝干涉条纹的间距公式△x=
由题得：相邻亮纹的间距△x=
计算波长λ的表达式 λ=
由题意有：L2=700mm=0.7m，d=0.25mm=2.5×10-4，x1=2.170mm=2.170×10-3m
代入上式得：λ=
故答案为：（1）7.870；（2）
在用双缝干涉仪测光的波长的实验中：
（1）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，这时手轮上的如图2（a）所示，这次示数为______mm，然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准地7条亮纹的中心，这时手轮上的示数如图2（b）所示，图乙示数为______mm．由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为______nm．
（2）以下操作中能够增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是______．
A．增大单缝和双缝之间的距离 B．增大双缝和光屏之间的距离
C．将红色滤光片改为绿色滤光片 D．增大双缝之间的距离．
正确答案
解析
解：（1）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0.01×14.2=0.142mm，所以最终读数为：
0.5mm+0.142mm=0.642mm．
第二个螺旋测微器的固定刻度读数为10mm，可动刻度读数为0.01×29.5mm=0.295mm，所以最终读数为：
10mm+0.295mm=10.295mm．
根据△x=
λ=
（2）根据△x=
A、增大单缝和双缝之间的距离不影响条件间距，故A错误；
B、增大双缝和光屏之间的距离L，可以增加条纹间距，故B正确；
C、将红色滤光片改为绿色滤光片，波长λ减小，则条纹间距减小，C错误；
D、增大双缝之间的距离d，则条纹间距减小，故D错误．
故选：B．
故答案为：（1）0.642；10.295；536．（2）B．
正确答案
2.320
13.885
5.5×10-7
解析
解：甲螺旋测微器的固定刻度读数为2.0mm，可动刻度读数为0.01×32.0=0.320mm，所以最终读数为：
2.0mm+0.320mm=2.320mm．
乙螺旋测微器的固定刻度读数为13.5mm，可动刻度读数为0.01×38.0mm=0.385mm，所以最终读数为：
13.5mm+0.385mm=13.885mm．
根据△x=
λ=
故答案为：2.320；13.885；5.5×10-7．
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