第四章光及其应用第五节用双缝干涉实验测定光的波长课后篇巩固提升必备知识基础练1.(1)如图所示,在用双缝干涉实验测定光的波长时,光具座上放置的光学元件依次为①光源、②滤光片、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏.(2)已知双缝到光屏之间的距离l=500mm,双缝之间的距离d=0.50mm,单缝到双缝之间的距离s=100mm,某同学在用测量头测量时,调整手轮,在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准明条纹A的中心,然后他继续转动,使分划板中心刻线对准明条纹B的中心,前后两次游标卡尺的读数如图所示.则入射光的波长λ=m(结果保留两位有效数字).(3)实验中发现条纹太密,难以测量,可以采用的改进办法有.A.改用波长较长的光(如红光)作为入射光B.增大双缝间距C.增大双缝到单缝的距离D.增大双缝到屏的距离答案(1)单缝双缝(2)6.6×10-7(3)AD解析(1)由题图可知,③是单缝,④是双缝.(2)由Δx=ldλ可得λ=Δx·dl=d(x2-x1)7l=5×10-4×(15.7×10-3-11.1×10-3)7×0.5m=6.6×10-7m.(3)由Δx=ldλ可知,要使Δx增大,可改用波长较长的光(如红光)作为入射光,可减小双缝间距,可增大双缝到屏的距离,故选项A、D正确,选项B、C错误.关键能力提升练2.(2021江苏吕叔湘中学高二期末)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、E、、、A;(2)如图所示,甲、乙、丙、丁代表双缝产生的四种干涉图样,回答下列问题:①如果甲图样是红光通过双缝产生的,那么换用紫光得到的图样用图样表示最合适;②如果将乙图样的双缝距离变小,那么得到的图样用图样表示最合适;(3)将测量头的分划板中心刻线与某明条纹中心对齐,将该明条纹定为第1条明条纹,此时手轮上的示数为2.320mm,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条明条纹中心对齐,此时手轮上的示数为13.870mm,求得相邻明条纹的间距Δx为mm(结果保留三位小数);(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,由计算公式λ=,求得所测红光波长为mm(结果保留两位有效数字).答案(1)DB(2)①丙②丁(3)2.310(4)dlΔx6.6×10-4解析(1)双缝干涉装置各组成部分在光具座上的正确排序为:光源、滤光片、单缝、双缝、光屏;(2)由于紫光的波长比红光的短,由Δx=ldλ可知图样为丙,如果将乙图样的双缝距离变小,由Δx=ldλ可知,条纹间距变大,则图样为丁;(3)由题意可知Δx=13.870-2.3206-1mm=2.310mm;(4)由Δx=ldλ可得λ=dlΔx,可求出λ=2.0×10-40.700×2.310mm=6.6×10-4mm.3.(2021山东高二期末)用双缝干涉实验测定光的波长时,实验装置如图甲所示.甲(1)某同学以线状白炽灯为光源,对实验装置进行调节并观察了实验现象后,总结出以下几点:A.单缝和双缝要平行放置B.干涉条纹与双缝垂直C.干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关D.干涉条纹的间距与光的波长有关以上几点中,正确的是.(2)当测量头中的分划板中心刻度对准某条纹的中心时,手轮上的示数如图乙所示,该读数为mm.(3)如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上,如图丙所示,则测量值(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值.答案(1)AD(2)0.702(0.701~0.704均算对)(3)大于解析(1)实验中,单缝和双缝要平行放置,故A正确;干涉条纹与双缝平行,故B错误;根据干涉条纹的间距公式Δx=Ldλ知,干涉条纹疏密程度与双缝间距、光的波长有关,故C错误,D正确.(2)螺旋测微器的读数为0.5mm+0.01×20.2mm=0.702mm.(3)如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上,则条纹间距测量值偏大,根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=Ldλ,待测光的波长测量值偏大.