2020-2021学年高中物理 第四章 光 4 实验:用双缝干涉测量光的波长课时作业(含解析)新人教版选择性必修第一册.doc
上传人:一吃****瀚文 上传时间:2024-09-12 格式:DOC 页数:5 大小:4.3MB 金币:10 举报 版权申诉
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课时作业18实验:用双缝干涉测量光的波长1.白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的,其原因是不同色光的(D)A.传播速度不同B.强度不同C.振动方向不同D.频率不同解析:两侧条纹间距与各色光的波长成正比,不同色光的频率不同、波长不同.这样除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合,便形成了彩色条纹.2.从两只相同的手电筒射出的光,当它们在某一区域叠加后,看不到干涉图样,这是因为(D)A.手电筒射出的光不是单色光B.干涉图样太细小看不清楚C.周围环境的光太强D.这两束光为非相干光源解析:两束光为非相干光源,不满足干涉产生的条件.3.如图所示为实验时光屏上显示的单色光的干涉图样,当测量头的分划板中心刻线从图中a点移到c点时,测量了几条亮条纹间的距离(B)A.1条B.2条C.3条D.4条解析:a点到c点是两条亮纹之间的距离.4.(多选)用波长为λ的单色光照射单缝O,经过双缝M、N在屏上产生明暗相间的干涉条纹,如图所示,图中a、b、c、d、e为相邻亮纹的位置,c为中央亮条纹,则(BD)A.O到达a、b的路程差为零B.M、N到达b的路程差为λC.O到达a、c的路程差为4λD.M、N到达e的路程差为2λ解析:振动一致的两光源在空间发生干涉,得到亮条纹的条件满足Δx=nλ(n=0,1,2,3,…).故B、D正确.5.(多选)利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长,下列说法正确的是(AB)A.实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝B.将滤光片由紫色换成红色,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.测量过程中误将5个条纹间距数成6个,波长测量值偏大解析:滤光片的作用是使入射光变成单色光,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,其排列顺序合理,故A正确;将滤光片由紫色的换成红色的,波长λ变长,根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=eq\f(L,d)λ知,条纹间距Δx增大,故B正确;将单缝向双缝移动一小段距离后,由Δx=eq\f(L,d)λ可知与Δx无关,故干涉条纹间距不变,故C错误;测量过程中,把5个条纹间距数成6个,导致Δx变小,则波长测量值偏小,D错误.6.用双缝干涉测光的波长.实验装置如图甲所示,已知单缝与双缝间的距离L1=100mm,双缝与屏的距离L2=600mm,单缝宽d1=0.10mm,双缝间距d2=0.20mm.用测量头来测量光屏上干涉亮条纹到中心的距离.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屏上亮纹的中心(如图乙所示),记下此时手轮上的读数为0.640mm,转动测量头,使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心(如图丙所示),记下此时手轮上的读数10.295mm.由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长5.4×10-7m(结果保留两位有效数字).在本实验中如果增大双缝与屏的距离,则光屏上得到的条纹间距增大(选填“增大”“减小”或“不变”).解析:图丙中测量头的固定刻度读数为10.0mm,可动刻度读数为0.01×29.5mm=0.295mm,所以最终读数为(10.0+0.295)mm=10.295mm.根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=eq\f(L,d)λ得,λ=eq\f(Δxd,L)=eq\f(dx2-x1,7-1L)=eq\f(0.2×10-3×10.295-0.640×10-3,6×600×10-3)m≈5.4×10-7m.若将双缝到屏的距离增大,即L增大,则条纹间距变大.1.双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n为自然数,λ为光波波长)(D)①在距双缝的路程相等的点形成暗条纹;②在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹;③在距双缝的路程差为neq\f(λ,2)的点形成亮条纹;④在距双缝的路程差为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n+\f(1,2)))λ的点形成暗条纹.A.①②B.②③C.③④D.②④解析:在双缝干涉实验中,当某处距双缝距离之差Δx为波长的整数倍时,即Δx=kλ(k=0,1,2,3,…),这点为加强点,该处出现亮条纹;当某处距双缝距离之差Δx为半波长的奇数倍时,即Δx=(2k+1)eq\f(λ,2)(k=0,1,2,3,…),这点为减弱点,该处出现暗条纹.2.在双缝干涉实验中,一钠灯发出的波长为589nm的光,在距双缝1.00m的屏上形成干涉图样.图样上相邻两明纹中心间距为0.350cm,则双缝的间距为(C)A.2.06×10-7mB.2.06×10-4mC.1.68×10-4mD.1.68×10-3m解析:在双缝干涉实验中,相邻明条纹
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