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1、蘭州市高考物理一輪專題: 第56講 實驗:用雙縫干涉測光的波長(II)卷
姓名:________ 班級:________ 成績:________
一、 單選題 (共1題;共2分)
1. (2分) 在做雙縫干涉實驗時,發(fā)現(xiàn)100個光子中有96個通過雙縫后打到了視察屏上的b處,則b處可能是( )
A . 亮紋
B . 暗紋
C . 既有可能是亮紋也有可能是暗紋
D . 以上各種情況均有可能
二、 填空題 (共3題;共7分)
2. (2分) 利用雙縫干涉測定光的波長實驗中,取雙縫間距d=0.5mm,雙縫到光屏間距離L=0.5m,用
2、某種單色光照射雙縫得到干涉圖樣如圖(a)所示,分劃板在圖中A、B位置時游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖(b)所示,則計算單色光的波長公式為λ=________(相鄰明紋間的距離用△x表示),單色光的波長為________m(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
3. (2分) 如圖1所示,在利用雙縫干涉測量光的波長的實驗中,需要從標(biāo)尺上讀出某條亮紋的位置.圖中所示的讀數(shù)是________mm.若縫與縫間相距d,雙縫到屏間的距離為L,相鄰兩個亮條紋中心的距離為△x,則光的波長表示為λ=________(字母表達式),某同學(xué)在兩個亮條紋之間測量,測出以下結(jié)果,其他數(shù)據(jù)為:d=0.20mm,L=700mm,測量△x
3、的情況如圖2所示.由此可計算出該光的波長為:λ=________m.
4. (3分) 如圖所示為某同學(xué)《用雙縫干涉測量光的波長》的實驗裝置,雙縫的間距為d=0.025cm,雙縫到屏的距離為L=90.000cm.實驗時,首先調(diào)節(jié)光源和濾光片的中心位于遮光筒的中心軸線上,并使________和________豎直且互相平行.當(dāng)屏上出現(xiàn)了干涉圖樣后,通過調(diào)整測量頭(與螺旋測微器原理相似,手輪轉(zhuǎn)動一周,分劃板前進或后退0.500mm)觀察第一條亮紋的位置坐標(biāo)如(a)圖中所示為x1=1.128mm處,第五條亮紋位置坐標(biāo)如(b)圖中所示為x5=________mm.被測光波的波長為________
4、(用題中代表各物理量的字母表示,不用算出具體數(shù)值)
三、 實驗探究題 (共6題;共30分)
5. (5分) 根據(jù)所學(xué)知識完成下面兩個實驗:
(1) 在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中
①已知雙縫到光屏之間的距離為600mm,雙縫之間的距離為0.20mm,單縫到雙縫之間的距離是100mm.某同學(xué)在用測量頭測量時,先將從測量頭目鏡中看到的分劃板中心刻線對準(zhǔn)某條亮紋(記作第1條)的中心,這時手輪上的示數(shù)如圖甲所示.然后他轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第7條亮紋的中心,這時手輪上的示數(shù)如圖乙所示.圖乙的示數(shù)為________mm,由此可以計算出這次實驗中所測得的單色光的波長為___
5、_____nm.(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
②下列操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離的是________.
A.增大單縫和雙縫之間的距離
B.增大雙縫和光屏之間的距離
C.將紅色濾光片改為綠色濾光片
D.增大雙縫之間的距離
(2) 利用插針法可以測量半圓柱形玻璃磚的折射率.實驗方法如下:在白紙上作一直線MN,并作出它的一條垂線AB,將半圓柱形玻璃磚(底面的圓心為O)放在白紙上,它的直徑與直線MN重合,在垂線AB上插兩個大頭針P1和P2,如圖丙所示,然后在半圓柱形玻璃磚的右側(cè)插上適量的大頭針,可以確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路,從而求出玻璃的折射率.實驗室中提供的器材
6、除了半圓柱形玻璃磚、木板和大頭針外,還有量角器等.
①某學(xué)生用上述方法測量玻璃的折射率,在他畫出的垂線AB上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針,但在半圓柱形玻璃磚右側(cè)的區(qū)域內(nèi),無論從何處觀察,都無法透過玻璃磚同時看到P1、P2的像,原因是________,他應(yīng)采取的措施是________.
②為了確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路,在玻璃磚的右側(cè),最少應(yīng)插________枚大頭針.
③請在半圓柱形玻璃磚的右側(cè)估計所插大頭針的可能位置(用“”表示),并作出光路圖________.為了計算折射率,應(yīng)該測量的量有:________(作圖并在光路圖上標(biāo)出),計算折射率的公式是________.(用
7、測量的量表示)
6. (5分) (2018臺州模擬) 雙縫干涉測光的波長”實驗中,將雙縫干涉儀按要求安裝在光具座上(如圖所示).從儀器注明的規(guī)格可知:雙縫屏的縫間距d,像屏與雙縫屏間的距離L.然后,接通電源使光源正常工作.
①已知測量頭是50分度的游標(biāo)卡尺.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 (a)所示,圖(a)中的數(shù)字是該同學(xué)給各亮紋的編號,此時圖(b)中游標(biāo)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(c)所示,此時圖(d)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)x2=________ mm;
②利用上述測量結(jié)果,該同學(xué)經(jīng)計算得這種色光的波
8、長λ=660 nm.已知L=700 mm,則該同學(xué)選用的雙縫屏的縫間距d=________mm.(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
7. (5分) 根據(jù)所學(xué)知識完成題目:
(1) 為進行“楊氏雙縫干涉實驗”,現(xiàn)準(zhǔn)備了下列儀器:
A .白熾燈B .雙窄縫片C .單窄縫片D .濾光片E .白色光屏
把以上儀器裝在光具座上時,正確的排列順序應(yīng)該是:________(填寫字母代號).
(2) 實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密,難以測量,可以采用的改善辦法是
A . 改用波長較長的光(如紅光)作為入射光
B . 增大雙縫到屏的距離
C . 減少雙縫間距
D . 增大雙縫間距
(3) 已知雙縫到光
9、屏之間的距離是600mm,雙縫之間的距離是0.20mm,單縫到雙縫之間的距離是100mm,某同學(xué)在用測量頭測量時,先將測量頭目鏡中中看到的分劃板中心刻線對準(zhǔn)某條亮紋(記作第1條)的中心,這時手輪上的示數(shù)如圖1所示.然后他轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第7條亮紋的中心,這時手輪上的示數(shù)如圖2所示.這兩次示數(shù)依次為________mm和________mm.
8. (6分) “用雙縫干涉測光的波長”的實驗中,實驗裝置如圖甲所示.
(1) 某同學(xué)以線狀白熾燈為光源,完成實驗后,總結(jié)出以下幾點,正確的是.
A . 燈絲與單縫和雙縫必須平行放置
B . 干涉條紋與雙縫垂直
C
10、. 干涉條紋的疏密程度與單縫寬度有關(guān)
D . 干涉條紋的間距與光的波長有關(guān)
(2) 用某種單色光做雙縫干涉實驗時,已知雙縫間距離的大小恰好是圖乙中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)(如圖1所示)d=________mm.雙縫到毛玻璃屏間的距離L=75cm,實驗時先移動測量頭上的手輪,把分化線對準(zhǔn)靠近最左邊的一條明條紋(記為第1條明條紋),并記下螺旋測微器的讀數(shù)X1=________mm.(如圖2所示),然后轉(zhuǎn)動手輪,把分劃線向右邊移動,直到對準(zhǔn)第7條明條紋并記下螺旋測微器的讀數(shù)X2=________mm.(如圖3所示),由以上測量數(shù)據(jù)求得該單色光的波長為________m.
9. (5分) 在“用雙縫
11、干涉測光的波長”實驗中,
(1) 若干涉圖樣模糊,中部較亮,上下都很暗,則應(yīng)如何調(diào)整________.
(2) 將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數(shù)如圖甲所示.然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,記下此時如圖14乙中手輪上的示數(shù)為________mm,求得相鄰亮紋的間距△x為________mm.
(3) 已知雙縫間距d為2.010﹣4m,測得雙縫到屏的距離l為0.700m,由計算公式λ=________,求得所測光波長為________nm.
10. (4分) 根據(jù)所學(xué)知識完成題目:
(1) 圖甲是
12、用一主尺最小分度為1mm,游標(biāo)上有20個分度的游標(biāo)卡尺測量一工件的長度,結(jié)果如圖所示,可以讀出此工件的長度為________m;圖乙是用螺旋測微器測量某一圓筒內(nèi)徑時的示數(shù),此讀數(shù)為________m.
(2) 如圖丙所示,在雙縫干涉實驗中,若把單縫S從雙縫S1、S2的中心對稱軸位置稍微向上移動,則
A . 不再產(chǎn)生干涉條紋
B . 仍可產(chǎn)生干涉條紋,其中央亮條紋的位置不變
C . 仍可產(chǎn)生干涉條紋,其中央亮條紋的位置略上移
D . 仍可產(chǎn)生干涉條紋,其中央亮條紋的位置略下移.
第 9 頁 共 9 頁
參考答案
一、 單選題 (共1題;共2分)
1-1、
二、 填空題 (共3題;共7分)
2-1、
3-1、
4-1、
三、 實驗探究題 (共6題;共30分)
5-1、
5-2、
6-1、
7-1、
7-2、
7-3、
8-1、
8-2、
9-1、
9-2、
9-3、
10-1、
10-2、