- 实验:用双逢干涉测量光的波长
- 共638题
如图所示,用很弱的红光做双缝实验,图a的曝光时间最短,图b、图c的曝光时间依次增加,图a中的亮点是光子落在胶片上留下的痕迹,长时间曝光后最终形成了图c中明暗相间的条纹。这一实验的整个过程说明了光具有____________性。如果改用紫光而其他实验条件不变,最终形成的图c中条纹间距将会____________(填“增大”,“减小”或“不变”)。
正确答案
波粒二象,减小
某同学在做“用双缝干涉测定光的波长”的实验时,第一次分划板中心刻度线对齐第2条亮纹的中心时(如图甲中的A),20分度游标卡尺的示数如图乙所示,第二次分划板中心刻度线对齐第6条亮纹的中心时(如图丙中的B),20分度游标卡尺的示数如图丁所示。已知双缝间距d=0.5 mm,双缝到屏的距离l=1 m,则:
图
(1)图乙中游标卡尺的示数为________mm。
(2)图丁中游标卡尺的示数为________mm。
(3)所测光波的波长为________m(计算结果保留两位有效数字)。
正确答案
(1)12.50(3分) (2)17.75(3分) (3)6.6×10-7(4分)
(1)由游标卡尺读得:12+10×=12.50mm;
(2)由游标卡尺读得:17+15×=17.75mm;
(3)两条纹间距为,根据公式
,
得。
在某次实验中,已知双缝到屏的距离是600mm,两缝之间的距离是0.20mm,单缝到双缝之间的距离是100mm,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亮条纹(记作第一条)的中心,这时手轮上的示数如图甲所示,然后他转动测量头,使分划板中心刻线对准第5条亮条纹的中心,这时手轮上的示数如图乙所示,这两次示数依次是______mm和______mm,由此可计算出这次实验所测得单色光的波长为______mm.
正确答案
第一个螺旋测微器的固定刻度读数为2.0mm,可动刻度读数为0.01×19.1=0.191mm,所以最终读数为2.191mm.
第二个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,所以最终读数为7.870mm.
根据△x=λ得:
λ==
=4.733×10-4mm
故答案为:2.190-2.193均可,7.869-7.871均可,4.733×10-4-4.734×10-4
用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样,双缝之间的距离是0.3mm,用的是红色滤色片,在毛玻璃屏上可以看到红色干涉条纹.
(1)毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直还是平行?______
(2)如果把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动,相邻两亮条纹中心的距离______.(填“增大”、“不变”或“减小”)
(3)把红色滤色片换成绿色,相邻两个亮条纹间的距离______.(填“增大”、“不变”或“减小”)
(4)如果把单缝向双缝移近一些,相邻两亮条纹中心的距离______.(填“增大”、“不变”或“减小”)
(5)在某次实验中,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样如图,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
(1)发生干涉条纹时毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝平行.
(2)根据△x=λ知,把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动,L增大,则相邻两亮条纹中心的距离增大.
(3)根据△x=λ知,把红色滤色片换成绿色,波长减小,则相邻两亮条纹中心的距离减小.
(4)单缝与双缝间的距离不影响条纹的间距,所以相邻两亮条纹中心的距离不变.
(5)A位置游标卡尺的主尺读数为11mm,游标读数为0.1×1mm=0.1mm,最终读数为11.1mm.B位置游标卡尺主尺读数为15mm,游标读数为0.1×6mm=0.6mm,最终读数为15.6mm.则相邻两个亮条纹的间距△x=mm=0.64mm,根据△x=
λ得,λ=
=6.4×10-7m.
故答案为:(1)平行 (2)增大 (3)减小 (4)不变 (5)11.1mm 15.6mm 6.4×10-7m.
某同学设计了一个测定激光的波长的实验装置如图(a)所示,激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒,感光片的位置上出现一排等距的亮点,图(b)中的黑点代表亮点的中心位置.
(1)这个实验现象叫____________ __.
(2)通过测量相邻光点的距离可算出激光的波长,据资料介绍,如果双缝的缝间距离为a,双缝到感光片的距离为L,感光片上相邻两光点间的距离为b,则激光的波长λ=.
该同学测得L=1.0000 m、缝间距a=0.220 mm,用带十分度游标的卡尺测感光片上的点的距离时,尺与点的中心位置如图(b)所示.
图(b)图中第1到第4个光点的距离是____________ mm,实验中激光的波长λ=________ m.(保留两位有效数字)
(3)如果实验时将蓝激光换成黄激光,屏上相邻两光点间的距离将________.(选填“变大”,“变小”或“不变”)
正确答案
(1)光的干涉 (2) 8.5 6.2×10-7 (3)变大
(1) 这个实验现象叫光的干涉(2)游标卡尺为10分度的,最小刻度表示0.1mm,主尺读数为8mm,游标尺为5×0.1mm,游标尺读数为8mm+5×0.1mm=8.5mm,由公式可计算波长为6.2×10-7 (3) 将蓝激光换成黄激光,波长变大,间隔变大
在用双缝干涉测光的波长的实验中,所用实验装置如图所示,调节分划板的位置,使分划板中心刻度线对齐其中某条亮条纹(并将其记为第一条)的中心,如图所示,此时螺旋测微器的读数为___________mm;转动手轮,使分划线向右侧移动到第四条亮纹的中心位置,读出螺旋测微器的读数,并由两次读数算出第一条亮条纹到第四条亮条纹之间的距离a=9.9mm,又知双缝间距d=0.200mm,双缝到屏的距离L=1.00m,则对应的光波的波长为___________m。如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长,则图中除了光源以外,其它不必要的器材元件有___________。
正确答案
1.182~1.184,6.6×10-7,滤光片、单缝
用某种单色光做双缝干涉实验时,已知双缝间距离d的大小恰好是下图中游标卡尺的读数,如图丁;双缝到毛玻璃屏间跑离l的大小也由下图中毫米刻度上读出,如图丙;实验时先移动测量头(如图甲)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(如图戌所示),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x1(如图已所示).由以上测量数据求该单色光的波长.(L=0.750m,d=0.25mm)
正确答案
螺旋测微器读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数,故x1=0+30.0×0.01mm=0.300mm;x7=14.5mm+20.0×0.01mm=14.700mm;
则得双缝干涉条纹的间距为△x==2.733mm
由题d=0.25mm,L=0.75m,根据双缝干涉条纹的间距公式△x=λ得
λ=△x
代入解得,λ=0.91×10-6m
答:该单色光的波长为0.91×10-6m.
右图所示为用插针法测定玻璃的折射率的纪录白纸,P1、P2、P3、P4是四颗大头针所在的位置,aa’、bb’是玻璃砖的两条边界:
(1)画出完整的光路图。
(2)为了测出棱镜玻璃的折射率,需要测量的量是入射角α和折射角β,在图上标出它们。
(3)计算折射率的公式是n = ____________。
正确答案
略
试题分析:(1)
(2) (3)
点评:本题难度较小,掌握实验原理,折射定律不难回答本题
如图实-10-11所示,一个学生用广口瓶和刻度尺测定水的折射率,请填写下述实验步骤中的空白.
(1)用__________测出广口瓶瓶口内径d.
(2)在瓶内装满水.
(3)将刻度尺沿瓶口边缘__________插入水中.
(4)沿广口瓶边缘向水中刻度尺正面看去,若恰能看到刻度尺的
0刻度(即图中A点),同时看到水面上B点刻度的像B′恰与A
点的像相重合.
(5)若水面恰与直尺的C点相平,读出________和___________________________
的长度.
(6)由题中所给条件,可以计算水的折射率为n=___ ___________________.
正确答案
(1)刻度尺 (3)竖直 (5)AC AB
(6)
本题为测材料折射率的变式题,运用光的反射和折射所成虚像的重合,巧妙地求出材料的折射率.由光路图知:sinθ1= sinθ2=
.结论便不难得出.
利用如图所示的装置研究双缝干涉现象时,有下面几种说法:
A.将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄
B.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽
C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
D.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄
E.去掉滤光片后,干涉现象消失
其中正确的是________________。
正确答案
ABDE
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