- 实验：用双逢干涉测量光的波长
- 共638题
在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，
(1)某同学由于没有量角器,在完成了光路以后,他以O点为圆心、10.00 cm长为半径画圆,分别交线段OA于A点,交OO′连线延长线于C点,过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于点B,过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点,如图所示.用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm.由此可得出玻璃的折射率n=_______.
(2)某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图所示，则该同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．
正确答案
（1）1.5 （2）偏小
试题分析：（1）根据折射率公式则
（2）黑色代表实际光路，但是红色代表作图的光路，显然测量的折射角偏大，所以导致计算折射率结果偏小。
点评：本题考查了折射率的计算方法，通常实验室计算玻璃砖的折射率常见的方法。本题还考察了常见的计算玻璃砖折射率的误差分析。
右图为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹。若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以：（ ）
正确答案
BC
试题分析：根据条纹间距表达式：
某同学在“用双缝干涉测光的波长”实验中。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B所示），并记下游标卡尺的读数x1（如图C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D所示）并记下游标卡尺的读数x7（如图E所示）。则游标卡尺的读数x1= ① mm，游标卡尺的读数x7= ② mm。计算实验中所用单色光波长的表达式为λ= ③ 。（用字母d、L、 x1、 x7表示）
正确答案
0.30（3分），14.48（3分），
根据游标卡尺的读数规则，有：0.30，14.48；
根据
在双缝干涉测光的波长的实验中，所用双缝间距d=2mm，双缝到屏的间距L=86.4cm，手轮的初始读数为
正确答案
6.6×10-7m
“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图甲所示．
（1）某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点
a．灯丝与单缝和双缝必须平行放置
b．干涉条纹与双缝垂直
c．干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关
d．干涉条纹的间距与光的波长有关
以上几点中，你认为正确的是______．
（2）当测量头中的分划板中心刻度对准某条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为______mm．
（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，如图丙所示．则在这种情况下来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
（1）a、b、在用狭缝观察以线状白炽灯为光源的光的干涉现象时狭缝必需与灯丝平行，这时干涉条纹与狭缝平行，狭缝与灯丝垂直时观察不到明显的干涉条纹．故a正确而b错误．
c、干涉条纹的间距公式为：△x=
d、干涉条纹的间距公式为：△x=
故选ad．
（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△x=
故答案为：（1）ad；（2）0.702；（3）大于．
(12分)在《用双缝干涉测光的波长》的实验中，装置如图所示，双缝间的距离d＝3.0 mm.
(1)若测定红光的波长，应选用________色的滤光片．实验时需要测定的物理量有________和________．
(2)若测得双缝与屏之间的距离为0.700 0 m，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0.500 mm)观察第1条亮纹的位置如图甲所示，观察第5条亮纹的位置如图乙所示．则可求出红光的波长λ＝________m.
正确答案
(1)红 l Δx (2)6.86×10－7m
由于测红光的波长，因此用红色滤光片，
由Δx＝
可知要想测λ必须测定l和Δx.
由测量头的数据可知a1＝0，a2＝0.640 mm，
所以Δx＝
λ＝
（1）如图1是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图．
Ⅰ．图1中①是光源，⑤是光屏，它们之间的②③④依次是______、______和______．（每空1分）
Ⅱ．已知双缝与屏的距离L，双缝间距d．用测量头来测量亮纹中心的距离．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图2（乙）所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数．
（2）分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图2（丙）所示，则对准第4条时读数x2=_______mm（允许误差）
（3）写出计算波长λ的表达式，λ=______（用x1、x2、L、d表示，不用计算）．
（4）在屏上观察到了干涉条纹．如果将双缝的间距变大，则屏上的干涉条纹的间距将变______；（选大或小）
正确答案
（1）为获取单色线光源，在光屏上产生干涉图样，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝．
（2）螺旋测微器的固定刻度读数为7.5mm，可动刻度读数为0.01×37.0mm=0.370mm，则最终读数为7.870mm．
（3）相邻条纹的间距△x=
（4）根据△x=
故答案为：（1）滤光片、单缝、双缝；（2）7.870；（3）
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（ ）
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＝838.2mm。图中手轮游标卡尺的初始读数a1= mm. 分划板中心刻线移动到第7条线时手轮读数a2，则相邻两条亮条纹之间的间距是 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
（1）BD ；（2）0.30； 2.40； 7.16（10-7
试题分析:光具座上元件b为滤光片，c为单缝，d为双缝，故A错误，B正确；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C错误；条纹间距与波长成正比，将红色滤光片换成紫色滤光片时，紫光波长较短，故观察到相邻亮条纹之间的间距变小，D正确。故选：BD．
（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；
如图甲所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×
正确答案
暗条纹 变宽
试题分析：根据产生明条纹或暗条纹的条件就是看光程差是否为半波长整数倍，若是则为明条纹。
点评：本题考查了光的干涉现象中的明条纹、暗条纹的判断。通过公式可以分析处波长变长在其他条件不变时，条纹间距应变宽
（1）某同学利用双缝干涉实验装置测定红光的波长，已知双缝间距d=0.20mm，双缝到屏的距离L=700mm，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图1所示，此时的示数为______mm．然后转动测量头，使分划板中心刻线与第五亮条纹的中心对齐，测出第五亮条纹与第一亮条纹的中心线间距离为9.240mm．由以上数据可求得该红光的波长为______m（保留两位有效数字）．
（2）在把电流表改装成电压表的实验中，把量程Ig=300μA，内阻约为100Ω的电流表G改装成电压表．
①采用如图2所示的电路测电流表G的内阻Rg，可选用器材有：
A．电阻箱：最大阻值为999.9Ω；
B．电阻箱：最大阻值为99999.9Ω；
C．滑动变阻器：最大阻值为200Ω；
D．滑动变阻器，最大阻值为2kΩ；
E．电源，电动势约为2V，内阻很小；
F．电源，电动势约为6V，内阻很小；
G．开关、导线若干．
为提高测量精度，在上述可供选择的器材中，可变电阻R1应该选择______；可变电阻R2应该选择______；电源E应该选择______．（填入选用器材的字母代号）
②测电流表G内阻Rg的实验步骤如下：
a．连接电路，将可变电阻R1调到最大；
b．断开S2，闭合S1，调节可变电阻R1使电流表G满偏；
c．闭合S2，调节可变电阻R2使电流表G半偏，此时可以认为电流表G的内阻Rg=R2．
设电流表G内阻Rg的测量值为R测，真实值为R真，则R测______R真．（填“大于”、“小于”或“相等”）
③若测得Rg=105.0Ω，现串联一个9895.0Ω的电阻将它改装成电压表，用它来测量电压，电流表表盘指针位置如图3所示，则此时所测量的电压的值应是______V．
正确答案
（1）螺旋测微器的读数为2mm+0.01×43.0mm=2.430mm．干涉条纹的间距△x=
根据△x=
（2）①利用半偏法测量电流表G的内阻，要保证总电流基本不变，则R1的阻值远大于R2的阻值，电动势选择大一些的．故可变电阻R1应该选择 B；可变电阻R2应该选择A；电源E应该选择 F．
②由于并联R2后，总电阻减小，则总电流增大，所以通过R2的实际电流大于通过电流表G的电流，则R2的阻值小于电流表G的阻值，所以电流表R测＜R真．
③根据欧姆定律得，U=Ig(Rg+R)=2.3×10-4×(105+9895)V=2.3V．
故答案为：（1）2.430，6.6×10-7
（2）①B，A，F
②小于
③2.30，
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