- 实验:用双逢干涉测量光的波长
- 共638题
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,由左到右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、______、A.
(2)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如甲图所示,示数为______mm,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时手轮上的示数,算出相邻亮纹的间距△x,代入公式求出波长.
(3)乙图为某组双缝干涉实验示意图,已知SS1=SS2.当S为λ=0.6μm的单色光源时,恰在屏上P点处形成第三条暗纹,则S1、S2到P点的路程差△s=______m;当S换用另一单色光源时,在P点处恰形成第三条亮纹(光屏正中央的亮纹记为第0条),则这一光源的波长λ=______m.
正确答案
E、D、B
11.45
1.5μm
0.5
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.即E、D、B;
(2)游标卡尺固定刻度读数为11mm,游标尺的第9刻度与上面对齐,读数为9×0.05mm=0.45mm,两者相加为11.45mm.
(3)在双缝干涉中,当光程差是半波长的奇数倍时,出现暗条纹,在P处出现第三条暗条纹,则:
在P点处恰形成第三条亮纹(光屏正中央的亮纹记为第0条),则光程差:△x=3λ′
.
故答案为:(1)E、D、B;(2)11.45;(3)1.5μm,0.5μm.
在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,为使光屏上单色光的条纹间距减小些,可采取的措施是( )
正确答案
解析
解:A、换用缝距大些的双缝,根据△x=λ,间距变小.故A正确;
B、换用缝距小些的双缝片,根据△x=λ,间距变大.故B错误.
C、根据△x=λ,适当调大双缝与屏的距离,导致间距变大.故C错误,
D、根据△x=λ,适当调小双缝与屏的距离,导致间距变小.故D正确.
故选:AD.
如图(1)所示是做双缝干涉实验的示意图,先做操作1:用两块不同颜色的滤光片分别挡住双缝屏上下两部分,接着再做操作2:用不透明的挡板挡住b缝,若两块滤光片一块是红色,一块是蓝色,则正确的选项是( )
正确答案
解析
解:A、B、用两块不同颜色的滤光片分别挡住双缝屏上下两部分,屏上出现的是双缝干涉条纹,条纹宽度都相同;根据条纹宽度与波长的关系式可知,波长比较长的红色光的条纹宽度比较大,所以甲是红色条纹,乙是蓝色条纹.故A正确,B错误;
C、D、用不透明的挡板挡住b缝,屏上出现的是单缝衍射条纹,中间亮条纹的宽度比较大;根据波长大的条纹宽度也大的关系;所以丙是红色光的衍射条纹.故C错误,D正确.
故选:AD
在“用双缝干涉测光的波长”实验中,调节分划板的位置,使分划板的中心刻线对齐中央亮条纹的中心,此时螺旋测微器的示数如图甲所示.转动手轮,使分划线向一侧移动,使分划板的中心刻线对齐第3条亮条纹的中心,此时螺旋测微器的示数如图乙所示.已知双缝间距d=1.5mm,双缝到屏的距离L=1.00m,则被测光波的波长为______.
正确答案
3.15×10-7 m
解析
解:图甲读数为1.130mm,图乙读数为1.760mm.
则得,亮条纹间距△x= mm=0.21mm.
由公式△x=λ得:
λ==
m═3.15×10-7 m.
故答案为:3.15×10-7 m.
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,要把它们放在如图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.
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、E、______、______、A.
正确答案
D
B
解析
解: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.
故答案为:D、B.
如图所示为某同学《用双缝干涉测量光的波长》的实验装置,双缝的间距为d=0.025cm,双缝到屏的距离为L=90.000cm.实验时,首先调节光源和滤光片的中心位于遮光筒的中心轴线上,并使______和______竖直且互相平行.当屏上出现了干涉图样后,通过调整测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板前进或后退0.500mm)观察第一条亮纹的位置坐标如(a)图中所示为x1=1.128mm处,第五条亮纹位置坐标如(b)图中所示为x5=______mm.被测光波的波长为______(用题中代表各物理量的字母表示,不用算出具体数值)
正确答案
单缝
双缝
5.880
解析
解:单缝和双缝需要互相平行.
螺旋测微器的固定刻度读数为5.5mm,
可动刻度读数为0.01×38.0mm=0.380mm,所以最终读数为5.880mm.
根据△x=λ,且
得λ==
.
故答案为:单缝,双缝,5.880,.
(1)在“用双缝干涉测光的波长”实验中,装置如图1所示,光具座上放置的光学元件依次为①光源、②滤光片、③单缝、④双缝、⑤遮光筒、⑥光屏.
(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,记下此时图2中手轮上的示数.然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图3中手轮上的示数,求得相邻亮纹的间距△x为______mm.(图2读数为2.320mm,图3读数为13.870mm)
(3)已知双缝间距d为2.0×10-4m,测得双缝到屏的距离l为0.700m,由公式______,求得所测红光波长为______nm.(保留整数即可)
正确答案
解析
解:(2)根据第1条亮纹,图2读数为2.320mm,第6条亮纹,图3读数为13.870mm.
根据,那么相邻亮纹的间距△x=
=2.31mm;
(3)根据△x=λ知,λ=
△x,代入数据得,λ=
=6.6×10-7m=660nm.
故答案为:(2)2.31;(3)λ=△x,660.
(2015秋•海南校级月考)如图所示,在双缝干涉中,若用λ1=5.0×10-7m的光照射,屏上O为中央亮条纹,屏上A为第二级亮条纹所在处,若换用λ2=4.0×10-7m的光照射时,屏上A处是______纹,是第______级.
正确答案
解析
解:用λ1=5.0×10-7m的光照射,屏上O为中央亮条纹,屏上A为第二级亮条纹所在处,可知A到双缝的路程差,
,光程差是半波长的奇数倍,知屏上A处是暗纹,是第3级.
故答案为:暗,3.
(1)在双缝干涉测光波长实验中,已知双缝间距离为d=0.7mm,双缝到毛玻璃屏间距离为L=1.00m,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A条纹中心(如图甲所示),并记下游标卡尺的读数x1(如图乙所示),然后转动手轮,把分划线向右边移动,直到对准B条纹中心并记下游标卡尺读数x2(如图丙所示).游标卡尺的读数x1=______mm,游标卡尺读数x2=______mm. 计算实验中单色光波长λ=______.
(2)在上述实验中,如果将双缝中一条缝挡住,其他不改变,那么在光屏上观察到的现象将是______
A.仍然是均匀分布的明暗相间的条纹,只是亮度变暗了
B.只有一半区域出现干涉条纹,另一半区域将没有干涉条纹
C.仍然是明暗相间的条纹,只是亮度、宽度不再均匀
D.光屏上不再有任何条纹.
正确答案
11.1
15.6
4.5×10-7m
C
解析
解:(1)10刻度的游标卡尺的最小分度为0.1mm,
图乙:读出主尺的刻度为11mm,游标尺上的第一刻度与上面对齐,所以读数为:0.1×1=0.1mm.总读数为:11.1mm;
图丙:读出主尺的刻度为15mm,游标尺上的第6刻度与上面对齐,所以读数为:0.1×6=0.6mm.总读数为:15.6mm;
A与B之间的间隔是7个条纹,所以干涉条纹的宽度:
根据公式:代入数据得:
m
(2)如果将双缝中一条缝挡住,其他不改变,光屏上出现的图案是光的衍射条纹.衍射条纹是宽度不相等的条纹.故选项C正确.
故答案为:(1)11.1;15.6;4.5×10-7m;(2)C
现有白光光源A、毛玻璃屏B、双缝C、透红光的滤光片D和单缝E等光学元件,要把它们放在如图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A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A______.
(2)若测得双缝间距为3.0mm,双缝与屏之间的距离为0.65m,通过测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板前进或后退0.500mm)观察到第1条亮条纹的位置如图(a)所示,观察到第5条亮条纹的位置如图(b)所示.则相邻两个亮条纹间距,则可求出红光的波长λ=______(保留两位有效数字).
正确答案
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ADECB.
(2)螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm,可动刻度读数为0.01×15.0mm=0.150mm,则最终读数为0.650mm.
相邻条纹的间距.
根据得,
=7.5×10-7m.
故答案为:DECB,7.5×10-7m
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