實驗：用雙縫干涉測量光的波長練習(xí)一、單選題有同學(xué)在重復(fù)楊氏雙縫干涉實驗中，用白光照射雙縫前的單縫時，在光屏上呈現(xiàn)出彩色條紋．現(xiàn)在這位同學(xué)又進(jìn)行了如下的探究，仍用白光照射雙縫前的單縫，然后在雙縫處用一個藍(lán)色玻璃片擋住其中的一縫，用一個紅色玻璃片擋住另一縫后(????)A.在光屏上出現(xiàn)紅藍(lán)相間的干涉條紋

B.在光屏上出現(xiàn)明暗相間的藍(lán)色干涉條紋

C.在光屏上出現(xiàn)明暗相間的紅色干涉條紋

D.在光屏看不到干涉條紋用楊氏雙縫實驗演示光的干涉，不影響條紋位置的因素是(????)A.光的強(qiáng)度 B.光的波長

C.屏與狹縫的距離 D.兩狹縫間的距離某同學(xué)用某種單色光做雙縫干涉實驗時，發(fā)現(xiàn)條紋太密難以測量，可以采用的改善辦法是(????)A.增大雙縫間距

B.增大雙縫到屏的距離

C.增大雙縫到單縫的距離

D.改用波長較短的光(如紫光)作為入射光用單色光做雙縫干涉實驗，下述說法中正確的是(????)A.相鄰干涉條紋之間的距離不相等

B.中央明條紋寬度是兩邊明條紋寬度的2倍

C.屏與雙縫之間距離減小，則屏上條紋間的距離增大

D.在實驗裝置不變的情況下，紅光的條紋間距小于藍(lán)光的條紋間距在光的雙縫干涉實驗中，光屏上出現(xiàn)的條紋情況是(????)A.中心處的明條紋寬度比兩側(cè)的明條紋寬度大

B.各種不同色光的明條紋間距一樣大

C.在相同裝置中紅光的明條紋間距比紫光的明條紋間距大

D.對于同種色光，光屏離雙縫距離越近明條紋的間距越大某次實驗中，測得第一級明條紋和第三級明條紋相距4.0×10?2m，若雙縫片間距為0.1mm，縫到屏的距離為A.8.0×10?8m B.楊氏雙縫干涉實驗中，下列說法正確的是(n為自然數(shù)，λ為光波波長)(

)①在距雙縫的路程差相等的點(diǎn)形成暗條紋②在距雙縫的路程差為nλ的點(diǎn)形成亮條紋③在距雙縫路程差為nλ2④在距雙縫路程差為2n+1λA.①② B.②③ C.③④ D.②④如圖是雙縫干涉的實驗裝置示意圖，其中S是單縫，S1、S2為雙縫，P為光屏，實驗時從左側(cè)入射平行光，判斷下述說法中正確的是(

)A.把入射平行光由綠光換成紫光后，屏上干涉條紋中相鄰兩條明紋間的距離就變大

B.把入射光由綠光換成紅光后，屏上干涉條紋中相鄰兩條明紋間的距離就變大

C.入射光為單色平行光，當(dāng)雙縫S1、S2之間的距離變小時，屏上干涉條紋中相鄰兩條明紋間的距離變小

D.若入射光為白光，將縫S1左邊加紅色濾光片(只透過紅光)，將縫S2左邊加藍(lán)色濾光片1801年，托馬斯·楊(圖甲)用雙縫干涉實驗研究了光波的性質(zhì)，證實了光的波動性，在光的波動說中具有重要的地位和意義。如圖乙所示為雙縫干涉實驗裝置，單縫S在雙縫S1、S2的中心對稱軸上，實驗中在屏上P點(diǎn)剛好得到的是中央亮紋上方第3級亮紋，現(xiàn)要使P處出現(xiàn)中央亮紋上方第4級亮紋，可采取的措施有A.適當(dāng)增大屏到雙縫的距離 B.適當(dāng)增大單縫到雙縫的距離

C.換用頻率更低的單色光 D.換用波長更短的單色光二、多選題在雙縫干涉實驗中，用藍(lán)色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是A.增大雙縫間距 B.改用紅色激光

C.增大屏幕與雙縫的間距 D.增大光源與雙縫的間距如圖所示，在利用雙縫干涉測量光的波長的實驗中，單縫S0、雙縫中點(diǎn)O、屏上的P0點(diǎn)均位于雙縫S1和S2的中垂線上，屏上P點(diǎn)處是P0上方的第3條亮條紋(不包括P0點(diǎn)處的亮條紋)的中心。已知入射光在真空中的波長為λ，真空中的光速為c，雙縫S1與S2之間距離為A.來自雙縫S1和S2的光傳播到P點(diǎn)處的時間差為3λc

B.屏上P點(diǎn)和P0點(diǎn)之間僅能觀察到兩條暗條紋

C.僅將單縫S0向左(保持S0在雙縫的中垂線上)移動的過程中，P點(diǎn)處能觀察到暗條紋

D.僅將屏向右(保持如圖甲所示，在平靜的水面下深h處有一個點(diǎn)光源s，它發(fā)出的兩種不同顏色的a光和b光在水面上形成了一個有光線射出的圓形區(qū)域，該區(qū)域的中間為由ab兩種單色光所構(gòu)成的復(fù)色光圓形區(qū)域周圍為環(huán)狀區(qū)域，且為a光的顏色(見圖乙)設(shè)b光的折射率為nb，則下列說法正確的是(

)A.在水中，a光的波長比b光小

B.在水中，a光的傳播速度比b光大

C.復(fù)色光圓形區(qū)域的面積為S=π?2nb2?1

下列說法中正確的是(????)A.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場

B.電磁波是橫波

C.紫外線的頻率比紅外線的頻率大

D.障礙物的尺寸比光的波長大時，不能發(fā)生光的衍射現(xiàn)象

E.在“雙縫干涉實驗”中，其它條件不變，若雙縫間距越大，屏上相鄰亮條紋間距越小三、實驗題在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上，如圖甲所示，并選用縫間距d=0.2mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離L=700mm。接通電源使光源正常工作。

(1)M、N、P三個光學(xué)元件依次為________。A.濾光片、單縫片、雙縫片

B.濾光片、雙縫片、單縫片C.偏振片、單縫片、雙縫片

D.雙縫片、偏振片、單縫片(2)對于某種單色光，為增加相鄰亮條紋(暗條紋)間的距離，可采取的方法有________。A.減小雙縫間距離

B.增大單縫的寬度C.減小透鏡與光源的距離

D.增大雙縫到屏的距離(3)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第1次映入眼簾的干涉條紋如圖乙所示，圖中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗條紋的編號，此時游標(biāo)卡尺如圖丙所示，讀數(shù)為x1=1.16mm；接著再轉(zhuǎn)動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖丁所示，此時游標(biāo)卡尺如圖戊所示，讀數(shù)為x2=________(4)利用上述測量結(jié)果，經(jīng)計算可得兩個相鄰亮條紋(或暗條紋)的距離Δx，進(jìn)而計算得到這種色光的彼長λ=________nm。(5)一同學(xué)通過測量頭的目鏡觀察單色光的干涉圖樣時，發(fā)現(xiàn)里面的亮條紋與分劃板豎線未對齊，如圖己所示。若要使兩者對齊，該同學(xué)應(yīng)________。

A.僅左右轉(zhuǎn)動透鏡

B.僅旋轉(zhuǎn)濾光片C.僅撥動撥桿

D.僅旋轉(zhuǎn)測量頭某實驗小組利用如圖甲所示的雙縫干涉裝置測量光的波長。

(1).按照實驗裝置，轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板的中心刻線對準(zhǔn)第1條亮條紋，手輪的示數(shù)如圖乙所示。繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板的中心刻線對準(zhǔn)第11條亮條紋，手輪的示數(shù)如圖丙所示，則相鄰兩亮條紋間的距離是_______mm。(2).已知單縫與雙縫的距離L1=60mm，雙縫與光屏的距離L2=700mm，單縫寬d1=0.10mm，雙縫間距d利用所學(xué)物理知識解答問題：

(1)如圖甲所示是用雙縫干涉測光波波長的實驗設(shè)備示意圖，圖中①是光源，②是濾光片，③是單縫，④是雙縫，⑤是光屏。下列操作能增大光屏上相鄰兩條亮紋之間距離的是______

A.增大③和④之間的距離

B.增大④和⑤之間的距離

C.將綠色濾光片改成紅色濾光片

D.增大雙縫之間的距離

(2)如果將燈泡換成激光光源，該實驗照樣可以完成，這時可以去掉的部件是______(填數(shù)字代號)。

(3)轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第1條亮紋，讀出手輪的讀數(shù)如圖乙所示。繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第10條亮紋，讀出手輪的讀數(shù)如圖丙所示。則相鄰兩亮條紋的間距是______mm。

(4)如果已經(jīng)量得雙縫的間距是0.30mm、雙縫和光屏之間的距離是900mm，則待測光的波長是______m.(取三位有效數(shù)字)利用雙縫干涉測定光的波長的實驗中，雙縫間距d=0.4mm，雙縫到光屏間的距離l=0.5m，用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示，分劃板在圖中A、B位置時游標(biāo)卡尺讀數(shù)也如圖中所給出，則：

(1)分劃板在圖中A、B位置時游標(biāo)卡尺讀數(shù)分別為xA=______mm，xB=______mm，相鄰兩條亮條紋中心之間的距離為△x=______mm。

(2)該單色光的波長λ=______m。

(3)若增大雙縫的間距，其他條件保持不變，則得到的干涉條紋間距將______(填“變大”“不變”或“變小”)；若改用頻率較高的單色光照射，其他條件保持不變，則得到的干涉條紋間距將在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上(如圖所示)，并選用縫間距d=0.2?mm的雙縫屏．從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離L=700?mm.然后，接通電源使光源正常工作．

(1)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度．某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第1次映入眼簾的干涉條紋如圖甲所示，圖中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗條紋的編號，此時圖乙中游標(biāo)卡尺上的讀數(shù)x1=1.16?mm；接著再轉(zhuǎn)動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖丙所示，此時圖丁中游標(biāo)卡尺上的讀數(shù)x2=____________?mm(2)利用上述測量結(jié)果，經(jīng)計算可得兩個相鄰亮條紋(或暗條紋)間的距離Δx=________?mm；這種色光的波長λ=________?nm．

答案和解析1.【答案】D

2.【答案】A

3.【答案】B

4.【答案】C

5.【答案】C

6.【答案】B

7.【答案】D

8.【答案】B

9.【答案】D

【解答】

由于想將原來的第3級亮紋變成第四級亮紋，說明兩相鄰亮條紋的距離變短了，根據(jù)公式Δx=Ldλ，L為屏到雙縫的距離，d為雙縫之間的距離，λ為波長，可知換用波長更短的單色光可以實現(xiàn)目的。

故答案為D。

10.【答案】BC

【解答】

根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx=Ldλ知，增大入射光的波長，減小雙縫間距，以及增大屏與雙縫的距離，可以增大條紋的間距，由于紅光的波長大于藍(lán)光的波長，可知改用紅色激光可以增大條紋間距，故【解析】解：A、根據(jù)題意可知，P點(diǎn)到雙縫的光程差為△x=3λ，

所以來自雙縫S1和S2的光傳播到P點(diǎn)處的時間差為△t=3λc，故A正確；

B、由題意可知，屏上P點(diǎn)和P0點(diǎn)之間僅能觀察到三條暗條紋，故B錯誤；

C、僅將單縫S0向左移動的過程中，光源到P點(diǎn)的光程差不變，仍然為3λ，所以P點(diǎn)還是亮條紋，故C錯誤；

D、僅將屏向右移動的過程中，P點(diǎn)到光源的光程差逐漸發(fā)生變化，當(dāng)P到光源的光程差為半個波長的奇數(shù)倍時，P點(diǎn)觀察到暗條紋，故D【解答】

AB.a光在水面上形成的圓形亮斑面積較大，知a光的臨界角較大，根據(jù)sinC=1n，知a光的折射率較小，再由v=cn=λf，可知，在水中，a光的波長比b光大，a光的傳播速度比b光大，故A錯誤，B正確；

C.依據(jù)sinC=1n，結(jié)合幾何關(guān)系，可知，r?2+r2=1nb，而復(fù)色光圓形區(qū)域的面積為【解析】解：A、根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，可知變化的電場產(chǎn)生磁場，均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，故A錯誤；

B、光的偏振現(xiàn)象說明電磁波是橫波，故B正確；

C、根據(jù)電磁波譜可知紫外線的頻率比紅外線的頻率大，故C正確；

D、障礙物的尺寸比光的波長大時，能發(fā)生光的衍射現(xiàn)象，只不過衍射現(xiàn)象不會很明顯，故D錯誤；

E、在“雙縫干涉實驗”中，據(jù)△x=Ldλ，可知其它條件不變，若雙縫間距越大，屏上相鄰亮條紋間距越小，故E正確。

14.【答案】(1)A；

(2)AD；

(3)15.02

；

(4)660；

(5)D。

【解答】(1)雙縫干涉實驗是讓單色光通過雙縫在光屏上形成干涉圖樣，所以讓白熾燈光通過濾光片形成單色光，再經(jīng)過單縫形成線光源，再通過雙縫形成干涉條紋。故自光源起合理的順序是濾光片、單縫片、雙縫片，選A。

(2)根據(jù)相鄰亮條紋間的距離為Δx=Ldλ，為增加相鄰亮條紋(暗條紋)間的距離，可減小雙縫間距離或增大雙縫到屏的距離，AD正確，BC錯誤。

(3)題圖戊中，游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為15mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.02mm×1=0.02mm，所以最終讀數(shù)為x2=15.02mm。

(4)兩個相鄰亮條紋(或暗條紋)間的距離，

根據(jù)，得。

(5)旋轉(zhuǎn)測量頭，分劃板豎線隨之旋轉(zhuǎn)，可使分劃板豎線與亮條紋對齊，故選D。

15.【答案】(1)1.449；(2)518

16.【答案】(1)BC；(2)②③；(3)1.61；(4)5.37×10?7

【解答】

(1)根據(jù)Δx=Ldλ知，為增大相鄰亮紋(暗紋)間的距離，可采取增大雙縫到光屏的距離、減小雙縫間距離、或增大入射光的波長，而單縫與雙縫間距不會影響條紋間距。故BC正確，AD錯誤。

故選BC。

(2)將燈泡換成激光光源，激光的單色性好，不需要濾光片與單縫，即為②與③。

(3)圖乙中固定刻度讀數(shù)為0.0mm，可動刻度讀數(shù)為0.01mm×4.5=0.045mm，所以最終讀數(shù)x1=0.045mm。

圖丙中固定刻度讀數(shù)為14.5mm，可動刻度讀數(shù)為：0.01mm×3.5=0.035mm，所以最終讀數(shù)x10=14.535mm。

根據(jù)Δx=14.535?0.04510?1mm=1.61mm；

(4)相鄰干涉條紋的間距Δx=1.61mm=1.6