- 波的干涉
- 共480题
用氦氖激光器进行双缝干涉实验,已知使用的双缝间距离d="0.1" mm,双缝到屏的距离 =6.0m,测得屏上干涉条纹中亮纹的间距是3.8 cm,氦氖激光器发出的红光的波长 是多少?假如把整个装置放人折射率是 的水中,这时屏上的条纹间距是多少?
正确答案
(1) (2)
试题分析:(1)根据,红光的波长为:
.
(2)因为,所以
,则红光进入水中的波长
所以
故屏上的明条纹间距是2.85×10-2m.
某同学在《用双缝干涉测光的波长》的实验中,实验装置如图甲所示。使用的双缝的间距为d=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乙所示,其读数应为x1=
mm,第五条亮纹位置如图丙所示,其读数应为x2= mm,测出双缝与屏的距离为L=50.00cm,则计算待测光的波长的公式λ=___________(用x1、x2、d、L表示),求得待测光的波长λ=___________m。
正确答案
x1= 1.128 mm x2= 5.880 mm, λ= (公式)
λ= 5.94×10—7 m。
螺旋测微器的固定刻度读数为,5.5mm,可动刻度读数为
,所以最终读数为间隔为5.880mm.根据公式
可得:
如图所示,在杨氏双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,已知P点与S1、S2的路程差为2.1×10-6 m.已知某单色光在折射率为n=1.5的介质中波长为4×10-7m.现用该单色光在空气中做双缝干涉实验,问P点是_______(选填“亮条纹”或“暗条纹”).若将光屏右移,保持其他条件不变,则屏上的条纹间距将_______(选填“变宽”、“变窄”或“不变”).
正确答案
暗条纹 变宽
试题分析:真空中的波长,P点与S1、S2的路程差为
,所以P点是暗条纹;根据条纹间距
,若将光屏右移,则L增大,条纹间距变宽
用氦氖激光器发出的激光做双缝干涉实验,在屏上得到一系列干涉条纹,如双缝间的距离为0.45mm.双缝到屏间的距离为10.7m,现测得7条亮纹间的距离为9cm,则此激光的波长为多少米?
正确答案
=6.3×10-7m
由于,根据
得
=6.3×10-7m
分析以下现象产生的原因:
(1)通过盛水的玻璃杯,在适当的角度可以得到彩色光;
(2)菜汤上的油花呈现彩色;
(3)隔着帐幔看远处的灯,见到灯周围辐射彩色光芒;
(4)光线照在花布上,可以看见花布上的图样。
正确答案
(1)白光通过盛水的玻璃杯发生折射,产生色散,在适当的角度,各色光分离较大,可看到彩色光;
(2)光经过菜汤上油膜的前后两个表面发生反射,两列反射光相互叠加,产生干涉条纹,因此菜汤上的油花呈现彩色;
(3)远处灯发出的光经过帐幔的缝隙发生衍射,因此会看见灯周围辐射彩色光芒;
(4)光线照在花布上看见花布的图样,是由于光的反射与吸收的结果.花布是由各种颜色的花纹组成的,当白光照在花布上时,红色花纹反射红光,吸收其他颜色的光,这样我们在该位置只看到红色,同时可以看到各种花纹反射的颜色,这样我们就可以看到花布的图样。
如图表示某双缝干涉的实验装置,当用波长为0.4μm的紫光做实验时,由于像屏大小有限,屏上除中央亮条纹外,两侧只看到各有3条亮条纹,若换用波长为0.6μm的橙光做实验,那么该像屏上除中央条纹外,两侧各有几条亮条纹?
正确答案
2
设用波长为0.4 μm的光入射,条纹宽度为Δx1,则Δx1=λ1,屏上两侧各有3条亮纹,则屏上第三条亮纹到中心距离为3Δx1.
用0.6μm光入射,设条纹宽度为Δx2,则Δx2=λ2,设此时屏上有x条亮纹,则有xΔx2=3Δx1
∴x=λ2=3
λ1
代入数据解之得x=2,∴两侧各有2条亮纹.
如图13-4-5所示,一束白光从左侧射入肥皂薄膜,下列说法正确的是( )
图13-4-5
正确答案
BC
一束白光射到薄膜上,经前后两个面反射回来的光相遇,产生干涉现象,从左侧向右看可看到彩色条纹,又由于薄膜同一水平线上的厚度相同,所以彩色条纹是水平排列的.
(8分)用双缝干涉测光的波长,已知双缝与屏的距离L=0.700m,双缝间距d=0.200mm。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(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。
(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第6条亮纹的中心时,手轮上的读数如图(丙)所示,则对准第1条时读数x1=___________mm、对准第6条时读数x2= _____________mm
(2)写出计算波长λ的表达式,λ=________________(用x1、 x2、L 、d表示,不用计算)。
(3)在屏上观察到了干涉条纹.如果将双缝到屏距离增大,则屏上的干涉条纹的间距将 _____(变大、不变或变小)
正确答案
(1) x1=1.190±0.001mm x2= 9.869±0.001mm
(2) λ= d(x2 –x1 )/5L(用x1、 x2、L 、d表示,不用计算)
(3) 变大
(1)主尺读数为1mm,可动刻度为19.0×0.01mm,读数为1mm+19.0×0.01mm=1.190mm,同理可得x2的读数(2)由可知λ= d(x2 –x1 )/5L(3)由公式可知将双缝到屏距离增大,则屏上的干涉条纹的间距将变大
(11分)选修3-4
(1)(4分)下列说法正确的是
(2)(7分)如图所示.一列简谐横波沿x轴正方向传播,波速大小为0.6m/s.质点P的横坐标为s=0.96m。从图示时刻开始计时,求
①质点P开始振动时振动的方向。
②经过多长时间质点P第二次到达波峰?
正确答案
(1)ACD(2)①质点P沿y轴负方向振动。②t=1.9s
本题是振动和波部分,(1)以选择题形式考查了全反射、偏振、干涉等现象,(2)考查了波的计算。
(1)ACD(4分)其中光的偏振现象说明光是一种横波而不是纵波,所以B错。
(2)①波上每一质点开始振动的方向都与此刻波上最前端质点的振动方向相同,即质点P沿y轴负方向振动。 2分
②质点P第二次到达波峰也就是第二个波峰传到P点,第二个波峰到P点的距离为
2分
2分
代入数据t="1.9s " 1分
(2011·苏州模拟)如图所示,在双缝干涉实验中,已知SS1=SS2,且S1、S2到光屏上P点的路程差Δs=1.5×10-6 m.
(1)当S为λ="0.6" μm的单色光源时,在P点处将形成_____条纹.
(2)当S为λ="0.5" μm的单色光源时,在P点处将形成 _____ 条纹.(均选填“明”或“暗”)
正确答案
(1)暗 (2)明
(1)由题意,当λ="0.6" μm时,Δs=2λ+ λ,为半波长的奇数倍,故P点为暗条纹.
(2)当λ="0.5" μm时,Δs=3λ,为波长的整数倍,故这时P点将形成明条纹.
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