- 实验:用双逢干涉测量光的波长
- 共638题
(多选)利用图中装置研究光的双缝干涉现象时,有下面几种说法,其中正确的是______
A.将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄
B.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽
C.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄
D.去掉滤光片后,干涉现象消失.
正确答案
解析
解:A、将屏移近双缝,知L减小,根据双缝干涉条纹的间距公式△x=,知干涉条纹间距变窄.故A正确.
B、将滤光片由蓝色的换成红色的,波长变长,根据双缝干涉条纹的间距公式△x=,知干涉条纹间距变宽.故B正确.
C、换一个两缝之间距离较大的双缝,d增大,根据双缝干涉条纹的间距公式△x=,知干涉条纹间距变窄.故C正确.
D、去掉滤光片,干涉现象不消失,光屏上出现彩色的干涉条纹.故D错误.
故答案为:ABC
如图所示,让太阳光通过M上的小孔S后照射到M右方的一偏振片P上,P的右侧再放一光屏Q,现使P绕着平行于光传播方向的轴匀速转动一周,则关于光屏Q上光的亮度变化情况,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:太阳光是自然光,向各个方向偏振的光的强度是相同的,通过偏振片后变为偏振光,故使P绕着平行于光传播方向的轴匀速转动一周光屏Q上光的亮度是不变的;
故ABD错误,C正确;
故选C.
在利用双缝干涉测定光波波长的实验中,首先调节光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上,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,只看到一片亮区,造成这种情况的最可能的原因是______.若调至屏上出现了干涉图样后,用测量头去测量,转动手轮,移动分划板,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时如图(1)所示,游标卡尺的示数如图(3)所示:第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时如图(2)所示,游标卡尺的示数如图(4)所示.已知双缝的间距d=0.50mm,从双缝到屏的距离L=1.00m,则图(3)中游标卡尺的示数是______mm,图(4)中游标卡尺的示数是______mm,实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是______,所测光波的波长为______m(保留两位有效数字).
正确答案
解析
解:在光屏上看不到明暗相间的条纹,只看到一片亮区,造成这种情况的最可能的原因是单缝与双缝不平行.
游标卡尺读数=主尺刻度读数+游标尺读数;
故(1)图读数为:11mm+4×0.1mm=11.4mm;
(2)图读数为:16mm+0.1mm×4=16.4mm;
故条纹间距为:△x==1.25×10-3m
实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小测量误差,提高实验精度;
根据条纹间距公式△x=λ,波长为:λ=
=
m=6.3×10-7m
故答案为:单缝与双缝不平行;11.4;16.4;减小测量误差,提高实验精度;6.3×10-7
某同学用某种单色光做杨氏双缝干涉实验时,发现条纹太密难以测量,可以采用的改善办法是( )
正确答案
解析
解:A、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,可以增大条纹的间距,从而便于测量.单缝与双缝的间距不影响条纹间距.故B正确,A、C错误;
D、改用波长较长的光(如红光)作为入射光,根据条纹间距公式可知,条纹间距变大,故D正确.
故选:BD.
用如图所示的装置来观察双缝干涉现象时,以下推断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、狭缝的作用是形成线光源,使得入射光到达双缝屏时,双缝就成了两个振动情况总是相同的波源,故A正确.
B、若入射光是白光,像屏上产生的条纹是彩色的干涉条纹,故B错误.
C、像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时,该点处一定是暗条纹,故C错误.
D、根据知,不同色光的波长不同,则条纹间的距离不同.故D错误.
故选:A.
(1)利用图1中装置研究双缝干涉现象时,有下面几种说法:
A.将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄
B.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽
C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
D.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄
E.去掉滤光片后,干涉现象消失
其中说法正确的是:______.
(2)实验中使用的双缝间距为0.025cm,双缝与屏的距离为50.00cm.当屏上出现了干涉图样后,通过测微目镜观察第一条亮纹的位置如左图所示X1=______mm,第五条亮纹位置如图2所示.实验中该光波长为______m(两位有效数字).
正确答案
ABD
1.130
5.9×10-7
解析
解:(1)A、将屏移近双缝,L变小,根据干涉条纹间距公式△x=λ知条纹间距变窄,故A正确;
B、将滤光片由蓝色的换成红色的,波长变长,根据干涉条纹间距公式△x=λ知条纹间距变宽,B正确;
C、将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距不变.故C错误;
D、换一个两缝之间距离较大的双缝,d增大,根据干涉条纹间距公式△x=λ干涉条纹间距变窄,D正确;
去掉滤光片,则有不同波长的色光发生干涉形成彩色条纹,故E错误.
故选:ABD.
(2)图1中螺旋测微器的读数为1mm+0.01×13.0mm=1.130mm,图2中螺旋测微器的读数为5.5mm+0.01×38.0mm=5.880mm.
根据双缝干涉条纹的间距公式△x=λ得:λ=
=
=5.9×10-7m
故答案为:(1)ABD (2)1.130mm,5.9×10-7m.
物理学家做了一个有趣的实验:在双缝干涉实验中,在光屏处放上照相底片,若减弱光的强度,使光子只能一个一个地通过狭缝,实验结果表明,如果曝光时间不太长,底片上只出现一些不规则的点子;如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹,对这个实验结果认识正确的是( )
正确答案
解析
解:A、曝光时间不长时,出现不规则的点子,表现出光的粒子性,故A错误;
B、光子的粒子性并非宏观实物粒子的粒子性,故单个光子通过双缝后的落点无法预测,故B正确;
C、光子到达的多的区域表现为亮条纹,而光子到达的少的区域表现为暗条纹,故C正确;
D、如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹,说明了大量光子表现为波动性,故D错误;
故选:BC.
下图①是利用双缝干涉测某单色光波长的实验装置.测得双缝屏到毛玻璃屏的距离L为0.2m、双缝的距离d为0.4mm,图②是通过该仪器的观测装置看到毛玻璃屏上的干涉图样,其中1、2、3、4、5…是明条纹的编号,图③、图④是利用该仪器测光的波长时观察到的情景,图③是测第1号明条纹的位置,此时观测装置上千分尺的读数为______mm,图④是测第4号明条纹的位置,此时观测装置上千分尺的读数为______mm.根据上面测出的数据可知,相邻两条亮纹间的距离△x=______ mm,计算波长的数学表达式λ=______,被测光的波长为______nm.
正确答案
解析
解:③是测第1号明条纹的位置,此时千分尺的读数为:0.5mm+0.01×1.0mm=0.510mm.
④是测第4号明条纹的位置,此时千分尺的读数为:1mm+0.01×48.2mm=1.482mm.
相邻两条亮纹间的距离△x=.
根据双缝干涉条纹的间距公式得,
.代入数据得:
m=648nm.
故答案为:0.510,1.482,0.324,,648.
利用如图所示的装置研究双缝干涉现象时,有下面几种说法:
A.将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄
B.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽
C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
D.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄
E.去掉滤光片后,干涉现象消失
其中正确的是______.
正确答案
ABD
解析
解:A、将屏移近双缝,L变小,根据双缝干涉条纹的间距公式△x=λ知条纹间距减小,故A正确;
B、将滤光片由蓝色的换成红色的,波长变长,根据双缝干涉条纹的间距公式△x=λ知条纹间距增大,故B正确;
C、将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距不变.故C错误.
D、换一个两缝之间距离较大的双缝,d变大,根据双缝干涉条纹的间距公式△x=λ知条纹间距减小,故D正确;
E、去掉滤光片后,透过缝的将是多种颜色的光,波长不同干涉后形成的条纹间距不同,在屏上形成彩色条纹,故E错误.
故选:ABD.
现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长.
(1)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,表示各光学元件的字母排列顺序应为______.
甲:C、B、D、E、A.
乙:C、E、D、B、A.
丙:C、D、E、B、A.
(2)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图2所示.然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐,记下此时图3中手轮上的示数______mm,求得相邻亮纹的间距△x为______mm.
正确答案
乙
12.360
2.510
解析
解:(1)为了获取单色的线光源,光源后面应放置滤光片、单缝,单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象,在光屏上可以观察到干涉条纹,因此,由左至右,各光学元件排列顺序应为白光光源、透红光的滤光片、单缝、双缝、毛玻璃屏,故选乙;
(2)由图2所示螺旋测微器可知,示数:x1=2mm+32.0×0.01mm=2.320mm,由图3所示可知,x5=12mm+36.0×0.01mm=12.360mm,
相邻亮条纹的间距:△x==
=2.510mm.
故答案为:(1)乙;(2)12.360;2.510.
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