- 实验:用双逢干涉测量光的波长
- 共638题
如图是“用双缝干涉测光的波长”的实验装置示意图.
(1)把“单窄缝片、双窄缝片、滤光片”安装在光具座①②③上,正确的是______.
A.①单窄缝片、②双窄缝片、③滤光片
B.①双窄缝片、②单窄缝片、③滤光片
C.①滤光片、②单窄缝片、③双窄缝片
D.①滤光片、②双窄缝片、③单窄缝片
(2)以下能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的操作是______项.
A.增大双缝与光屏之间的距离
B.增大单缝与双缝之间的距离
C.将红色滤光片改为紫色滤光片
D.增大双缝之间的距离.
正确答案
解析
解:(1)图中前面是光源,最后是光屏,它们之间的①、②、③依次是滤光片、单缝、双缝.
故选:C
(2)依据双缝干涉条纹间距规律由 可知要使干涉条纹的间距变大,需要改用波长更长的单色光或增大双缝与屏之间的距离l,故A正确.
故答案为:(1)C;(2)A
在双缝干涉实验中,明暗条纹形成的原因解释正确的是( )
正确答案
解析
解:A、从波动角度分析,明条纹是光波叠加的加强区,暗条纹是光波叠加的减弱区,故AB正确;
C、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CD正确.
故选:ABCD.
如图1所示用单色光检查工件上表面是否平整,观察到的现象如图所示的条纹中的P和Q分别为待测工件在A和B处的情况,这说明( )
正确答案
解析
解:A、由图可知,N为待测工件,M是标准样板,故A错误;
BC、薄膜干涉是等厚干涉,即明条纹处空气膜的厚度相同.从弯曲的条纹可知,A处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同,知A处凸起,B处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同,知B处凹陷,故B正确,C错误;
D、当减小二工件间空气膜夹角,即减小空气薄层的宽度,导致同级的光程差的间距变大,则干涉条纹间距会增大,即变疏,故D错误;
故选:B.
如图甲所示,在杨氏双缝干涉实验中,激光的波长为5.30×10-7m,屏上P点距双缝s1和s2的路程差为7.95×10-7m.则在这里出现的应是______(选填“明条纹”或“暗条纹”).现改用波长为6.30×10-7m的激光进行上述实验,保持其他条件不变,则屏上的条纹间距将______(选填“变宽”、“变窄”、或“不变”.
正确答案
暗条纹
变宽
解析
解:屏上P点距双缝s1和s2的路程差为7.95×10-7m,则n=,为奇数,在P点出现暗条纹.
根据知,波长变大,则条纹间距变宽.
故答案为:暗条纹,变宽.
在杨氏双缝干涉实验中,如果所用单色光波长为0.40μm,屏上P点与双缝的距离差是1.80μm,则P点处是______条纹;若还用同一装置,而换成波长为0.60μm的单色光,则P点处是______条纹(均填“亮”或“暗”).
正确答案
暗
亮
解析
解:n=,知所用单色光波长为0.40μm,屏上P点与双缝的距离差是1.80μm,则P点处是暗条纹.
,知换成波长为0.60μm的单色光,则P点处是亮条纹.
故答案为:暗,亮.
用某种单色光做双缝干涉实验时,已知双缝间距离d=0.20mm,双缝到毛玻璃屏间的距离为l=75.0cm,如图甲所示,实验时先转动图乙所示的测量头上的手轮,使与卡尺游标相连的分划线对准如图丙所示的第1条明条纹,此时卡尺的主尺和游标的位置如图戊所示,则游标尺上的读数x1=______mm,然后再转动手轮,使与卡尺游标相连的分划线向右边移动,直到对准第5条明条纹,如图丁所示,此时卡尺的主尺和游标的位置如图己所示,则游标卡尺上的读数x2=______mm,由以上已知数据和测量数据,则该单色光的波长是______m.
正确答案
解析
解:图戊的示数主尺为:0mm;游标尺的第3刻度与上面对齐,读数为0.1×3mm=0.3mm,总读数为0.3mm;
图己的示数主尺为:9mm;游标尺的第6刻度与上面对齐,读数为0.1×6mm=0.6mm,总读数为9.6mm.
根据△x=λ得:
λ==
=
=6.2×10-4m
故答案为:0.3,9.6,6.2×10-4
在“用双缝干涉测光的波长”实验中,其实验装置如图1,回答下列问题:
①下列说法有错误的是______(填选项前的字母)
A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝
B.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐
C.为了减小测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距△x=,再利用公式△x=
λ便可得到波长的测量值
D.假若把此装置置于某种液体中测得某单色光的波长,结果将比在真空中测得该光波长短
②测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图2,其示数为______mm.
正确答案
AC
1.970
解析
解:(1)A、调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,不放上单缝和双缝.故A错误;
B、将测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐.故B正确.
C、为了减小测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距△x=,再利用公式
便可得到波长的测量值.故C错误.
D、假若把此装置置于某种液体中测得某单色光的波长,由于液体的折射率大于1,所以结果将比在真空中测得该光波长短,故D正确.
本题选择不正确的,故选:AC.
(2)图2螺旋测微器的主尺读数为1.5mm.可动刻度是0.01mm×47.0=0.470,总读数为1.5mm+0.470mm=1.970mm.
故答案为:(1)AC;(2)1.970
在杨氏双缝干涉实验中,光屏上某点p到双缝S1和S2的路程差为1.25×10-6m,如果用频率6.0×1014Hz的黄光照射双缝,试通过计算分析P点出现的是亮条纹还是暗条纹.
正确答案
解析
解:频率为f=6.0×1014 Hz的光的波长为:λ==5×10-7m
p到双缝S1和S2的路程差为1.25×10-6m=2λ,半波长的奇数倍,出现暗条纹.
答:P点出现的是暗条纹.
在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图1)
(1)下列说法哪一个是错误的______(填选项前的字母)
A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝
B.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐
C.为了减少测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距△x=
(2)实验时选用缝间距d=0.4mm的双缝,并从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离L=1m,已知测量头利用如图2所示的螺旋测微器进行测萋.某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第一次调整十字叉丝对准l条亮条纹的中央,以此条亮纹为第1条,如图3所示,此时圈中千分尺上的读数x1=2.240mm;接着再转动手轮,使十字叉丝向右移动到第3条明条纹的中央,如图所示,此时图中螺旋测微器上的读数x2=______mm;利用上述测量结果,经计算可得相邻条纹间距为△x=______mm:这种单色光的波长λ=______nm.(△x和λ的计算结果保留三位有效数字)
正确答案
A
4.960
1.36
544
解析
解:(1)A、调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,不需放单缝和双缝.故A错误.
B、测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐.故B正确.
C、n条亮纹之间有n-1个间距,相邻条纹的间距△x=.故C正确.
本题选错误的,故选:A.
(2)螺旋测微器固定刻度的读数是4.5mm,可动刻度的读数是:46.0×0.01=0.460mm,螺旋测微器的读数等于:4.5mm+0.460mm=4.960mm.
相邻条纹间距为△x=×10-3m=1.36mm;
根据双缝干涉的条纹宽度的公式:,这种单色光的波长:
nm
故答案为:(1)A;(2)4.960,1.36,544.
关于杨氏双缝干涉实验,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源,双缝的作用是为了获得频率相同的两个光源,故A错误,B正确;
C、光屏上距两缝的路程差等于半波长的奇数倍处出现暗条纹,光屏上距两缝的路程差等于半波长的偶数倍处出现明条纹,故C错误;
D、照射到单缝的单色光的频率越高,波长越短,条纹间距越小;条纹宽度是由缝宽决定,故D错误;
故选B.
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