【物理】2020届一轮复习人教版选修3－4用双缝干涉测光的波长作业

【物理】2020届一轮复习人教版选修3－4用双缝干涉测光的波长作业

‎ (八十五) 用双缝干涉测光的波长 作业 ‎1．研究双缝干涉现象时，如图1所示，调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹的中心A，游标卡尺示数如图2所示，其读数为________mm。如图3所示，使分划板的中心刻线对准另一条亮条纹中心B，读出游标卡尺的读数为‎27.6 mm。已知双缝与光屏间距为‎0.6 m，所用双缝相距‎0.2 mm，则所测单色光波长为________m(结果保留两位有效数字)。‎ 解析：游标卡尺读数：‎1.9 cm＋‎0.1 mm×5＝‎19.5 mm；‎ 条纹间距：Δx＝ mm＝‎2.025 mm；‎ 根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ，‎ 解得λ＝＝ m≈6.8×10－‎7 m。‎ 答案：19.5　6.8×10－7‎ ‎2．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，所用装置如图所示。双缝间的距离d＝‎3 mm。‎ ‎(1)若测定红光的波长，应选用________色滤光片。‎ ‎(2)若测得双缝与屏之间的距离为‎0.7 m，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‎0.500 mm)观察第1条亮条纹的位置如图甲所示，观察第5条亮条纹的位置如图乙所示，则可求出红光的波长λ＝________m(结果保留一位有效数字)。‎ 解析：(1)若测红光波长，则应选红色滤光片，因为红色滤光片只能透过红光。‎ ‎(2)由题图甲、乙可知，第1、5条亮条纹间距Δs＝‎0.575 mm，所以相邻两条亮条纹的间距为Δx＝＝ mm≈‎0.144 mm，根据Δx＝λ，解得λ＝＝ ‎ m≈6×10－‎7 m。‎ 答案：(1)红　(2)6×10－7‎ ‎3．在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比，Δx1________(选填“>”“＝”或“<”)Δx2。若实验中红光的波长为630 nm，双缝与屏幕的距离为‎1.00 m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为‎10.5 mm，则双缝之间的距离为________mm。‎ 解析：由公式Δx＝λ可知，Δx1＞Δx2。相邻亮条纹之间的距离为Δx＝ mm＝‎2.1 mm，双缝之间的距离d＝，代入数据得d＝‎0.300 mm。‎ 答案：>　0.300‎ ‎4．某同学在观察光的波动性实验中：‎ ‎(1)将激光束照射在如图甲所示的单缝上，在光屏上采集到的光强分布图像如图乙所示，则该同学所做的实验是光的________(填“干涉”或“衍射”)实验；亮条纹的光强分布特点是________________。‎ ‎(2)若把图甲中的单缝改为双缝，在光屏上观察到的现象将会是选项图中的________。‎ ‎(3)在第(2)问中，若换用双缝间距更小的双缝，其他条件不变，则在光屏上观察到的条纹间距将________；若减小双缝到光屏的距离，其他条件不变，则在光屏上观察到的条纹间距将________。(均选填“变宽”“变窄”或“不变”)‎ 解析：(1)该同学做的是单缝衍射实验，光屏上亮条纹的光强分布特点是：中间强两边弱。‎ ‎(2)光屏上将观察到双缝干涉条纹，是间距相等、明暗相间的平行条纹，故A正确。‎ ‎(3)根据Δx＝λ知，若d减小，则Δx增大，条纹间距变宽；若l减小，则Δx减小，条纹间距变窄。‎ 答案：(1)衍射　中间强两边弱　(2)A　(3)变宽　变窄 ‎5．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图所示。‎ ‎(1)某同学以线状白炽灯为光，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，正确的是________。‎ A．灯丝与单缝和双缝必须平行放置 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 ‎(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图甲所示，该读数为________mm。‎ ‎(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图乙所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值。‎ 解析：(1)为了获得清晰的干涉条纹，灯丝与单缝和双缝必须平行放置，A正确；干涉条纹与双缝平行，B错误；由干涉条纹的间距Δx＝λ可知，干涉条纹的间距与单缝宽度无关，与光的波长有关，C错误，D正确。‎ ‎(2)手轮的读数为‎0.5 mm＋20.0×‎0.01 mm＝‎0.700 mm。‎ ‎(3)条纹与分划板中心刻线不平行时，有Δx实＝Δx测cos θ，θ为条纹与分划板中心刻线间的夹角，故Δx实<Δx测。‎ 答案：(1)AD　(2)0.700　(3)大于