- 实验:用双逢干涉测量光的波长
- 共638题
在双缝干涉实验中,明暗条纹形成的原因解释不正确的是( )
正确答案
解析
解:光波是概率波,其个别光子的行为是随机的,光子到达暗条纹处的概率很小,但也有光子到达暗条纹处,到达明条纹处的概率很大.故A错误,B、C、D正确.
本题选不正确的,故选:A.
实验室里观察黄光双缝干涉图样时,看到屏上的干涉条纹过窄,难以区分,使相邻亮(暗)条纹变宽一些的办法是( )
正确答案
解析
解:A、根据双缝干涉条纹间距公式△x=L,使光源变亮一些,不会影响条纹间距,故光屏上干涉条纹间距不变,故A错误;
B、根据双缝干涉条纹间距公式△x=L,仅将单缝到双缝的距离大一些,λ、L、d均不变,故条纹间距不变,故B错误;
C、根据双缝干涉条纹间距公式△x=L,仅将双缝到屏的距离大一些,即L增大,光屏上干涉条纹间距△x变大,故C正确;
D、根据双缝干涉条纹间距公式△x=L,将黄色光源的激光器换成蓝色光源的激光器,即λ减小,故光屏上干涉条纹间距变小,故D错误;
故选:C.
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,要把它们放在图所示的光具座上组装双缝干涉装置,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C、______、A.
(2)本实验的步骤有:
①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;
③用米尺测量双缝到屏的距离 l=100.00cm
④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离.
在操作步骤②时应注意______.
(3)第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时如甲图所示,螺旋测微器的示数如丙图所示;第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心线时如乙图所示,螺旋测微器的示数如丁图所示.已知双缝间距为0.5mm,双缝到屏的距离为1m,则丁图中螺旋测微器的示数为______mm.所测光波的波长为______m.(保留两位有效数字).
正确答案
E、D、B
使双缝与单缝平行(且均与线光源平行)
5.380
5.3×10-7
解析
解:(1)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C、E、D、B、A.
(2)在操作步骤②时还应注意使单缝与双缝相互平行,使一个线光源变为频率相等的两个线光源.
(3)丁图中螺旋测微器固定刻度读数为5.0mm,可动刻度读数为38.0×0.01=0.380mm,因此读数为5.380mm.
而丙图中螺旋测微器读数为1.135mm;则相邻条纹间距为△x==1.06mm;
根据公式△x=λ,d=0.5mm,L=1m,所以λ=
=
=5.3×10-7m.
故答案为:(1)E、D、B,(2)使双缝与单缝平行(且均与线光源平行),(3)5.380±0.001,5.3×10-7.
如图所示,某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(图a),游标卡尺的示数为0.03cm,第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时(图b),游标卡尺的示数如图c所示,已知双缝间距离为0.2mm,从双缝到屏的距离为0.75m.则图c中游标卡尺的示数为______cm.所测光波的波长为______nm.
正确答案
0.96
620
解析
解:图c中游标尺的主尺读数为9mm,游标读数为0.1×6mm=0.6mm,所以最终读数为9.6mm=0.96cm.
相邻干涉条纹的间距△x=cm=0.2325cm.
根据双缝干涉条纹的间距公式△x=λ得,λ=
=6.20×10-7m=620nm.
故答案为:0.96,620
利用双缝干涉测定光的波长实验中,取双缝间距d=0.5mm,双缝与光屏间距离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______,B位置的游标卡尺读数为______,单色光的波长为______m.
正确答案
11.1mm
15.6mm
6.4×10-7m
解析
解:图A游标卡尺的读数为:11mm+0.1×1mm=11.1mm.图B游标卡尺读数为:15mm+0.1×6mm=15.6mm.
根据得,
=6.4×10-7m.
故答案为:11.1mm,15.6mm,6.4×10-7m.
某同学自己动手利用如图所示的器材,观察光的干涉现象,其中,A为单缝屏,B为双缝屏,C为像屏.当他用一束阳光照射到A上时,屏C上并没有出现干涉条纹,他移走B后,C上出现一窄亮斑.分析实验失败的原因,最大的可能是( )
正确答案
解析
解:由题意可知,当他用一束阳光照射到A上时,屏C上并没有出现干涉条纹,他移走B后,C上出现一窄亮斑,说明缝的宽度太大,否则会出现衍射条纹,
A、若单缝S太窄,他移走B后,C上出现衍射条纹,而不是一窄亮斑,故A错误,B正确;
C、若S到S1和S2距离不等,仍出现干涉条纹,不过中央亮条纹不在屏与虚线的交点上,故C错误;
D、若太阳光作光源,仍会出现衍射条纹,如今在C上出现一窄亮斑,说明能否作为光源无关,故D错误;
故选:B.
某同学在做“双缝干涉测定光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(如图1),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),游标卡尺的示数(如图4)所示.已知双缝间距d=0.5mm,双缝到屏的距离L=1.0m.则:
①(图3)中游标卡尺的示数为______mm.
②(图4)中游标卡尺的示数为______mm.
③所测光波的波长为______m.(保留两位有效数字)
正确答案
解析
解:①(图3)中游标卡尺的主尺读数为11mm,游标读数为0.1×4mm=0.4mm,则最终读数为11.4mm.
②(图4)中游标卡尺的主尺读数为16mm,游标读数为0.1×6mm=0.6mm,则最终读数为16.6mm.
③相邻条纹的间距,根据
,解得
m=6.5×10-7m
故答案为:①11.4; ②16.6; ③6.5×10-7
如图1装置测光的波长.
(1)以下说法中正确的是______;
A.光屏上的干涉条纹与双缝垂直
B.把光屏向远离双缝的方向移动,条纹间的距离变大
C.把红色滤光片换成绿色滤光片,条纹间的距离减小
D.把灯泡向双缝方向移动,条纹间的距离变大
(2)当分划板上的中心刻线在甲图中的位置1和位置2时,千分尺的示数分别如图乙和丙,已知双缝间的距离是0.2mm,双缝离光屏的距离是0.8m.
①图乙的读数是______mm.
②所测色光的波长是______m.
正确答案
解析
解:(1)A、光屏上的干涉条纹与双缝是平行的.故A错误;
B、根据双缝干涉条纹的间距公式,知把光屏向远离双缝的方向移动,L减小,条纹间的距离减小.故B错误;
C、根据双缝干涉条纹的间距公式,知把红色滤光片换成绿色滤光片λ减小,相邻明条纹的距离减小.故C正确.
D、把灯泡向双缝方向移动,对条纹间的距离没有影响,故D错误.
故选:C.
(2)由图甲可得图中的位置1和位置2之间有4条明条纹,
①是测第1号明条纹的位置,此时千分尺的读数为:5.5mm+0.01×20.0mm=5.700mm.
②测第2号明条纹的位置,此时千分尺的读数为:15mm+0.01×30.0mm=15.300mm.
相邻两条亮纹间的距离mm.
根据双缝干涉条纹的间距公式得,
m.
故答案为:(1)C;(2)5.700;6×10-7
某同学用如图甲所示的实验装置,做《用双缝干涉测光的波长》的实验,他用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离△x.转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第1亮条纹)的中心,此时游标尺上的示数情况如图丙所示;转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心,此时游标尺上的示数情况如图丁所示,则图丙的示数x1;图丁的示数x2.如果实验中所用的双缝间的距离d,双缝到屏的距离L,则计算波长的表达式λ=______
正确答案
解析
解:相邻条纹的间距为:,
根据得波长为:λ=
=
.
故答案为:.
在杨氏双缝干涉实验中,如果( )
正确答案
解析
解:A、用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,产生衍射现象,即光屏上出现间距不等的衍射条纹,故A正确.
B、用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,由于两色光的频率不同,则不会产生干涉现象.故B错误.
C、用白光照射双缝,在光屏上产生彩色的干涉条纹,故C错误.
D、用红光作为光源,屏上出现红黑相间的干涉条纹,故D正确.
故选:AD.
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