- 实验:用双逢干涉测量光的波长
- 共638题
某同学用图甲所示的实验装置做“用双缝干涉测量光的波长”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一亮条纹)的中心,此时游标尺上的示数如图丙所示,再转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐第6条亮条纹的中心,此时游标尺上的示数情况如图丁所示,则图丁的示数x2=______mm.如果实验所用双缝之间的距离d=0.20mm,双缝到屏的距离L=60cm.根据以上数据可得出光的波长λ=______nm(保留3位小数).
正确答案
图丙的示数为0+0.05×3mm=0.15mm,图丁的示数为8mm+0.05×19=8.95mm.
则△x=,根据△x=
λ得,λ=
,代入数据解得λ≈5.87×10-7m
故答案为:8.95,5.87×10-7.
用某种单色光做双缝干涉实验时,已知双缝间距离d=0.25 mm,双缝到毛玻璃屏间距离L的大小由图12-9中毫米刻度尺读出(如图戊所示),实验时先移动测量头(如图甲所示)上的手轮,把分划线对准靠近最左边的一条明条纹(如图乙所示),并记下螺旋测微器的读数x1(如图丙所示),然后转动手轮,把分划线向右边移动,直到对准第7条明条纹并记下螺旋测微器读数x7(如图丁所示),由以上测量数据可求该单色光的波长.
图示中双缝的位置L1,毛玻璃屏的位置L2均以mm作为单位,螺旋测微器的读数x1=________mm,螺旋测微器读数x7=________mm.请用以上测量量的符号表示该单色光波长的表达式________.
正确答案
0.300 14.700 λ=
螺旋测微器的读数等于:整数+半刻度数+(螺旋上的格数x准确度),可知图中读数分别为:0.300mm和14.700mm,由 得到:
如图1所示是用双缝干涉测光
的波长的实验设备示意图。
图1
(1)图中①是光源,⑤是光屏,它们之间的②③④依次是________、________和________。
(2)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离________。
A.增大③和④之间的距离
B.增大④和⑤之间的距离
C.将红色滤光片改为绿色滤光片
D.增大双缝之间的距离
(3)在某次实验中,已知双缝到光屏之间的距离是600 mm,双缝之间的距离是0.20 mm,单缝到双缝之间的距离是100 mm,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甲所示。然后他转
动测量头,使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心,这时手轮上的示数如图2乙所示。这两次示数依次为________mm和________mm,由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为________nm。
图2
正确答案
(1)滤光片,单缝,双缝
(2)B
(3)0.641,10.293,536
在利用双缝干涉测定光波波长时,首先调节光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上,并使单缝和双缝竖直并且互相平行,当屏上出现了干涉图样后,用测量头上的游标卡尺去测量,转动手轮,移动分划板使分划中心刻线与某条明纹中心对齐时(如下图A所示)将此明纹记为1,然后再转动手轮,分划板中心刻线向右移动,依次经过2、3…明纹,最终与明纹6中心对齐,分划板中心刻线与明纹1和明纹6对齐时游标卡尺示数分别如图中B、C所示(游标卡尺为10分度),则图B对应的读数为________m,图C对应的读数为________m。用刻度尺量得双缝到屏的距离为60.00 cm。由双缝上标示获知双缝间距为0.2 mm,则发生干涉的光波波长为________m。在实验中,若经粗调后透过测量头上的目镜观察,看不到明暗相间的条纹,只看到一片亮区,造成这种情况的最可能的原因是_________________________________________。
正确答案
1.94×10-2,2.84×10-2,6.00×10-7,单缝与双缝不平行
在用双缝干涉测光的波长的实验中: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,此时手轮上的示数为5.795mm。然后他转动测量头,使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心,这时手轮上的示数如图所示。
(1)示数为_____________mm;相邻两条纹间距Δx=_____________mm(其中相邻条纹间距保留两位有效数字)。
(2)已知双缝间距为d=0.4mm,双缝到光屏间的距离为L=0.5m,波长的表达式λ=_____________(用Δx、L、d表示),单色光的波长为λ=_____________m;
(3)若改用频率较高的单色光,得到的干涉条纹间距将_____________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
正确答案
(1)10.295(±0.002),0 .75
(2),6.0×10-7
(3)变小
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1所示。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。
(1)记下此时图2中手轮上的示数__________,求得相邻亮纹的间距为__________。
(2)已知双缝间距为2.0×10-4,测得双缝到屏的距离为0.700,由计算式λ=________,求得所测红光波长为_________。
正确答案
(1)13.870;2.310
(2);
在用双缝干涉测光的波长的实验中,请按照题目要求回答下列问题。
(1)某同学用双缝干涉装置来测量红光的波长。实验时,若经粗调后透过测量头上的目镜观察,看不到明暗相间的条纹,只看到一片亮区,造成这种情况的最可能的原因是_______________________;
(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1所示。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,手轮上的示数如图2所示,则相邻亮纹的间距Δx为_________mm。
(3)为增加相邻亮纹(暗纹)间的距离,可采取__________或_________的方法。
正确答案
(1)单缝和双缝不平行
(2)2.310
(3)减小双缝间距离,增大双缝到屏的距离
用双缝干涉实验测光的波长,实验装置如图所示.已知单缝与双缝间的距离L1=100mm,双缝与屏的距离L2=700mm,双缝间距d=0.25mm.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,且分划板的中心刻线对准亮纹的中心.设分划板的中心刻线对准第1条和第4条亮纹的中心时,对应手轮上的读数分别为x1=2.190mm和 x2=7.868mm.写出计算波长λ的表达式,λ=______(用符号表示),λ=______ nm(保留三位有效数字).
正确答案
根据双缝干涉条纹的间距公式△x=λ得,λ=
=
.代入数据得,λ=6.76×10-7m=676nm.
故答案为:,676 nm.
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(1)所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用来测量红光的波长.
(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
(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l条亮纹,此时手轮上的示数如图(2)所示.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______mm,求得相邻亮纹的间距为______mm.
(3)已知双缝间距d为 2.0×10-4m,测得双缝到屏的距离为0.700m,由计算式=______,求得所测红光波长为______nm.(结果保留二位有效数字)
正确答案
(2)测第1条亮纹时,螺旋测微器固定刻度读数为2mm,可动刻度读数为0.01×27.0=0.270mm,所以最终读数为2.270mm.测第6条亮纹时,螺旋测微器固定刻度读数为13.5mm,可动刻度读数为0.01×37.0=0.370mm,所以最终读数为13.870mm.△x==
=2.32mm.
(3)双缝干涉条纹的间距公式△x=λ,所以计算式λ=
=
m=6.63×10-7m=6.6×102nm.
故本题答案为:(2)13.870,2.32 (3)λ=,6.6×102
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 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0.70 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(a)所示,观察第5条亮纹的位置如图(b)所示,则可求出红光的波长λ=________m。(保留一位有效数字)
正确答案
(1)红,双缝到屏的距离l ,n条亮(或暗)纹间距离a
(2)7×10-7
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