- 实验：用双逢干涉测量光的波长
- 共638题
I 利用图10中所示的装置可以研究自由落体运动．实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落．打点计时器会在纸带上打出一系列的小点．
（1）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有______．（填入正确选项前的字母）
A．天平B．秒表C．刻度尺
（2）若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因：______．
II（5分）为了测量电源的电动势和内阻，在实验室里我们通常采取图甲所示电路测量，请根据该电路图在图乙中连接实物图______．
III某同学设计了一个测定激光波长的实验装置如图甲所示，激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片的位置上出现一排等距的亮点，图乙中的黑点代表亮点的中心位置．
（1）通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长，据资料介绍，若双缝的缝间距离为a，双缝到感光片的距离为感光片上相邻两光点间的距离为b，则光的波长λ=
（2）如果实验时将红激光换成蓝激光，屏上相邻两光点间的距离将______．（选填变大、变小、不变）
正确答案
C
打点计时器与纸带间存在摩擦
8.5
6.2×10-7
变小
解析
解：I、（1）根据△x=gT2，知需测纸带上点与点间的距离，时间可以从纸带上直接读出，所以所需的器材是刻度尺．故选C．
（2）实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，可能是打点计时器与纸带间存在摩擦．
Ⅱ、根据电路图连接实物图．连接如图．
III、（1）游标卡尺主尺读数为8mm，游标读数为0.1×5=0.5mm，最终读数为8.5mm．光的波长λ=
（2）红激光换成蓝激光，波长变短，根据光的波长λ=
故本题答案为：I、（1）C （2）打点计时器与纸带间存在摩擦．Ⅱ、如图．III、（1）8.5mm，6.2×10-7m （2）变小．
在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图1所示．
（1）以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点：以上几点中你认为正确的是______．
A．灯丝和单缝及双缝必须平行放置
B．干涉条纹与双缝垂直
C．干涉条纹疏密程度与双缝宽度有关
D．干涉条纹间距与光的波长有关
（2）当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时，手轮上的示数如图2所示，该读数为______mm．
（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3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
解析
解：（1）实验中，灯丝和单缝及双缝必须平行放置，故A正确．
B、干涉条纹与双缝平行，故B错误．
C、根据干涉条纹的间距公式
故选：ACD．
（2）读数为：0.5mm+0.01mm×20.2mm=0.702mm；
（3）如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，条纹间距测量值△x偏大；
根据干涉条纹的间距公式为
故答案为：（1）ACD （2）0.702 （3）大于
某同学用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离为d，双缝到毛玻璃屏间距离为L，实验时先移动测量头（如图A所示）上的手轮，把分划线对准靠近最左边的第1条明条纹中心（如图D所示），并记下游标卡尺的读数x1（如图B所示），然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第7条明条纹中心（如图E所示）并记下游标卡尺读数x7（如图C所示）．
（1）游标卡尺的读数x1=______mm，游标卡尺读数x7=______mm．
（2）计算实验中所用单色光波长的表达式为______．
（3）双缝干涉装置上拨杆（如图F）的作用是通过调节拨杆使______．
正确答案
解析
解：（1）游标卡尺的主尺读数为0mm，游标读数为0.02×15=0.30mm，所以最终读数为0.30mm．
游标卡尺的主尺读数为14mm，游标读数为0.02×24=0.48mm，所以最终读数为14+0.48=14.48mm
（2）根据双缝干涉条纹的间距公式△x=
（3）双缝干涉装置上拨杆（如图F）的作用是通过调节拨杆使单缝片与双缝片相互平行．
故答案为：（1）0.30；14.48；（2）
正确答案
5.6×10-7
解析
解：根据双缝干涉条纹间距公式
λ=
代入数据，有：
λ=
故答案为：
如图1所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，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，示数为______mm．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第4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△y为______mm．
已知单缝与双缝的距离L1，双缝与屏的距离L2，单缝宽d1，双缝间距d，计算波长的公式λ=______，（用物理符号表示）
正确答案
解析
解：图甲中螺旋测微器的固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×19.0mm=0.190mm，所以最终读数为2+0.190=2.190mm．
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0.01×36.8mm=0.368mm，所以最终读数为7.5+0.368=7.868mm．
得相邻亮纹的间距△y=
根据△x=
得：λ=
故答案为：2.190mm；7.868mm；1.892；
正确答案
1.130
360
解析
解：螺旋测微器的固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为0.01×13.0mm=0.130mm，所以最终读数为1.130mm．
根据△x=
故答案为：1.130，360．
（1）（单选）实验中用激光通过双缝，其目的是______
A．单色光容易发生光的干涉
B．激光的能量强，容易发生光的干涉
C．产生频率相同的两束光
D．产生频率之差恒定的两束光
（2）在本实验中为了增大光屏上干涉条纹的间距，可以采用其它条件不变只调节双缝间隙△s的方法，应使得△s______（填“增大”或“缩小”）；
（3）在实验中，如果将红光换为黄光后通过同一双缝装置，会发现光屏上干涉条纹的间距变小的现象，根据干涉理论中关于“在d与△s相同的情况下，条纹间距与光波的波长成正比”的结论，可以说明红光的波长比黄光的波长______（填“长”或“短”）．
正确答案
C
缩小
长
解析
解：（1）实验中用激光通过双缝，其目的是产生频率相同的两束光，故C正确．
（2）根据
（3）根据
故答案为：（1）C，（2）缩小，（3）长．
用某种单色光做双缝干涉实验，实验时先移动测量头上的手轮，把分划线对准靠近最左边的一条明条纹作为第1条明条纹，并记下游标卡尺的读数a1（如图乙所示），然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第7条明条纹并记下游标卡尺的读数a2（如图丙所示），由以上测量求该单色光的波长．实验采用双缝干涉仪（如图甲所示）包括以下元件：白炽灯、单缝片、光屏、双缝、遮光筒、滤光片．
（1）下列说法正确的是______
A．本实验中单缝的作用是获得相干光源
B．光具座上单缝元件在b处
C．光具座上双缝元件在d处
D．将红色滤光片换成绿色滤光片时，观察到相邻亮条纹之间的间距变小．
（2）已知双缝间距d=0.25mm，双缝到屏的间距L=850.0mm．图中手轮游标卡尺的初始读数a1=0.30mm．分划板中心刻线移动到第7条线时手轮读数a2=______mm，由以上测量数据求该单色光的波长为______m（保留3位有效数字）
正确答案
解析
解：（1）A、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，故A错误；
B、光具座上单缝元件在c处，双缝位于d处，故B错误，C正确．
D、根据
故选：CD．
（2）图中手轮游标卡尺的初始读数a1=0+15×0.02mm=0.30mm；
第7条线时手轮读数a2=14+35×0.02=14.70mm；
根据△x=
故答案为：（1）CD； （2）14.70； 7.06×10-7
在光的双缝干涉实验中，在光屏上放照相底片，并设法减弱光子流的强度，尽可能使光子一个一个地通过狭缝，在曝光时间不长和曝光时间足够长两种情况下，实验结果是（ ）
正确答案
解析
解：A、曝光时间不长，可知光子数不多，往往表现为粒子性，在底片上出现一些不规则的点．故A正确．
B、曝光时间足够长，可知光子数较多，往往表现波动性，在底片上会出现干涉条纹．故B正确．
C、少量的光子往往表现为粒子性，大量的光子往往表现为波动性．故C正确．
D、该实验说明光既具有粒子性，又具有波动性．故D正确．
故选ABCD．
在“用双缝干涉测光的波长”实验中，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．
（1）实验装置如图1所示，③和④为两带狭缝光阑，其中③为______（填：“单缝”或“双缝”），它的作用是______．
（2）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2所示，则示数为______mm，然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第8条亮纹的中心，这时手轮上的示数如图3所示，则示数为______mm，光的波长为______m（保留两位有效数字）．
（3）某同学在安装该装置各部件的过程中，其他部位均安装正确，而在安装测量头时，因衔接部位摩擦较大而未将它充分插入遮光筒内，那么会使测得的波长______（填“偏大”，“偏小”或“不变”）．
正确答案
单缝
获取线光源
0.141
13.870
6.5×10-7
偏大
解析
解：（1）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，①是光源，②是滤光片，③是单缝．单缝的作用是为了获取线光源．
（2）图2螺旋测微器的固定刻度读数为0.0mm，可动刻度读数为0.01×14.1mm=0.141mm，
则最终读数为0.141mm，
图3螺旋测微器的固定刻度读数为13.5mm，可动刻度读数为0.01×37.0mm=0.370mm，
则最终读数为13.870mm．
相邻亮条纹的间距为：△x=
根据△x=
（3）因衔接部位摩擦较大而未将它充分插入遮光筒内，导致实验时，缝与屏间距变大，
而代入计算时，相对而言，L值偏小，那么由公式λ=
故答案为：（1）单缝，获取线光源，（2）0.141，13.870，6.5×10-7；（3）偏大．
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