- 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、 、A．
(2)本实验的步骤有；
①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；
③用米尺测量双缝到毛玻璃屏的距离L；
④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离．
在操作步骤②时还应注意：单双缝间距5--10cm 和 ·
(3)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l条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示．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，记下此时图乙中手轮上的示数 mm，求得相邻亮纹的间距Δx为 mm．
(4)已知双缝间距d为2．0×10—4m，测得双缝到屏的距离L为0.700 m，由计算式λ＝ ，求得所测红光波长为 nm．
正确答案
(1) EDB；(2)单缝与双缝平行；(3) 13.870 , 2.309 ；(4)Δxd/L , 660
试题分析：：（1））为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝．
（2）在操作步骤②时还应注意单缝和双缝间距5cm～10cm，使单缝与双缝相互平行，使一个线光源变为频率相等的两个线光源．
（3）螺旋测微器固定刻度读数为13.5mm，可动刻度读数为37.0×0.01mm，两者相加为13.870mm． 图2的读数为：2.320mm，所以
根据
点评：解决本题的关键掌握条纹的间距公式，以及会对螺旋测微器正确读数．
某同学在《用双缝干涉测光的波长》的实验中，实验装置如图所示．使用的双缝的间距为0.025cm．实验时，当屏上出现了干涉图样后，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）观察第一条亮纹的位置如图（a）所示，第五条亮纹位置如图（b）所示，则由图可得对准第1条时读数x1=______mm、对准第5条时读数x2=______mm（允许误差），测出双缝与屏的距离为50.00cm，则待测光的波长λ=______m．
正确答案
第一条亮纹的位置如图（a），螺旋测微器的固定刻度读数为1mm，
可动刻度读数为0.01×13.0mm=0.130mm，所以最终读数为1.130mm；
第五条亮纹位置如图（b）所示，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；
则△x=
根据公式△x=
得：λ≈6×10-7m
故答案为：1.130；5.880；6×10-7m．
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，要把它们放在图1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、______
（2）本实验的步骤有：
①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；
③用米尺测量双缝到屏的距离；
④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离．在操作步骤②时还应注意______和______．
（3）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．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△x为______mm．
（4）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，由计算式λ=______，求得所测红光波长为______nm．
正确答案
（1）为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝．
（2）在操作步骤②时还应注意单缝和双缝间距5cm～10cm，使单缝与双缝相互平行，使一个线光源变为频率相等的两个线光源．
（3）螺旋测微器固定刻度读数为13.5mm，可动刻度读数为37.0×0.01mm，两者相加为13.870mm． 图2的读数为：2.320mm，所以△x=
（4）根据△x=
故本题答案为：（1）E、D、B（2）单缝和双缝间距5cm～10cm，使单缝与双缝相互平行（3）13.870，2.310
（4）
在“用双缝干涉测光的波长”实验中（实验装置如图12）：
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
②测量某亮纹位置时，手轮上的示数如下图，其示数为______mm。
正确答案
①A ②1.970
①应调节单缝和双缝使之与光屏处在同一高度，A对；②主尺读数为1.5mm，可动刻度为47.0×0.01mm，螺旋测微器读数为1.5mm+47.0×0.01mm=1.970mm
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
正确答案
波粒二象；减小
略
某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度(图1)。在钢条下落过程中，钢条挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，若再次挡光，计时器将重新开始计时。实验中该同学将钢条竖直置于一定高度（下端A高于光控开关），由静止释放，测得先后两段挡光时间t1和t2。
①用游标卡尺测量AB、AC的长度，其中AB的长度如图2所示，其值为 mm
②若狭缝宽度可忽略，则该同学利用
则重力加速度
正确答案
① 74.3 mm； ②
试题分析：标卡尺的主尺读数为74mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0.1×3mm=0.3mm，所以最终读数为：74mm+0.3mm=74.3mm．
则该同学利用
根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度表示钢条运动的中间时刻瞬时速度，重力加速度为
在课外探究活动中，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器。如图所示，在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像。同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：
（1）若∠AOF=30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为______；
（2）图中P3处所对应的折射率______（填“大于”或“小于”）P4位置所对应的折射率；
（3）作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为____________。
正确答案
（1）
试题分析：(1)设∠AOF=
英国物理学家托马斯•杨第一次在实验室用图1所示的实验装置观察到光的干涉现象．图中M为光源，N是有一个小孔的屏，O是有两个非常靠近大小相同的小孔屏，两小孔与N上小孔的距离相同；P为像屏．
（1）该实验设置O屏的目的是______；
（2）呈现在P屏上的光的干涉图样应该是图2中的______（填“甲”或“乙”）
正确答案
（1）在干涉实验中，两光的频率需相同，则O屏的作用是得到相干光源．（2）因为干涉图样应与双孔平行，则乙图样是正确的．故答案为：获得相干光源（或产生频率相同的两束光） 乙
某同学设计了一个测定激光波长的实验装置如图甲所示，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，图乙中的黑点代表亮点的中心位置．
（1）通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长，据资料介绍，若双缝的缝间距离为a，则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，则光的波长v=1m/s．该同学测的L=1.0000m，双缝间距a=0.220mm，用带十分度游标的卡尺测感光片上的点间距时，尺与点的中心位置如图乙所示．图乙中第一个光点到第四个光点的距离是______mm．实验中激光的波长λ=______m（保留两位有效数字）
（2）如果实验时将红激光换成蓝激光，屏上相邻两光点间的距离将______．（变大、变小、不变）
正确答案
（1）主尺读数为8mm，游标读数为0.1×5=0.5mm，所以第一个光点到第四个光点的距离是8.5mm．
因为△x=
（2）根据△x=
故本题答案为：（1）8.5； 6.2×10-7；（2）变小．
在做“测定玻璃的折射率”的实验中，先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像。如图所示，aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面，用“+”表示大头针的位置。图中AO表示经过大头针P1和P2的光线，该光线与界面aa'交于O点，MN表示法线。
①请将光路图画完整，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角θ1和折射角θ2；
②该玻璃砖的折射率可表示为n＝________。（用θ1和θ2表示）
正确答案
①光路图如下图所示②
试题分析：①使P3挡住P1、P2的像，即P3和P1、P2在同一条光线上，同理P4和P1、P2在同一条光线上，即四个大头针在同一条光线上，所以可得到玻璃砖的入射光为P1、P2的连线，出射光为P3、P4的连线，从而找到玻璃砖的入射点和出射点，也就找到了光在玻璃砖里面的传播路径，即从空气到玻璃砖的折射光线。过入射点做法线，入射光和法线夹角为入射角，折射光和法线夹角为折射角，如答案所示。②折射率为空气到玻璃砖的入射角正弦值和折射角正弦值的比值即
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