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1、考點(diǎn)規(guī)范練67 用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)
1.(2018·北京卷)用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置得到白光的干涉條紋,在光源與單縫之間加上紅色濾光片后( )
A.干涉條紋消失
B.彩色條紋中的紅色條紋消失
C.中央條紋變成暗條紋
D.中央條紋變成紅色
2.在用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中,一同學(xué)經(jīng)調(diào)節(jié)后使單縫與雙縫相互平行且沿豎直方向,在測(cè)量頭內(nèi)觀察到干涉條紋。
(1)若該同學(xué)分別用間距d1=0.20 mm和d2=0.25 mm的雙縫來(lái)完成實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為在測(cè)量頭內(nèi)觀察到單色光的干涉條紋是 和 (填選項(xiàng)),其中對(duì)應(yīng)雙縫間距d1的是 (填選項(xiàng));?
(2)某同學(xué)使用間距為0.2
2、0 mm的雙縫進(jìn)行實(shí)驗(yàn),調(diào)節(jié)雙縫與屏之間的距離至100.00 cm,當(dāng)十字叉絲與第k個(gè)亮條紋中心重合時(shí),測(cè)量頭刻度如圖甲(或丙)所示;當(dāng)十字叉絲與第(k+3)個(gè)亮條紋中心重合時(shí),測(cè)量頭刻度如圖乙(或丁)所示。請(qǐng)選擇你實(shí)驗(yàn)時(shí)所使用過(guò)的儀器進(jìn)行讀數(shù),第k和(k+3)對(duì)應(yīng)的讀數(shù)分別為 和 ;單色光的波長(zhǎng)為 m。?
甲
乙
丙
丁
3.在用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中,若已知雙縫間的距離d。
(1)若測(cè)定綠光的波長(zhǎng),應(yīng)選用 色的濾光片。實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)定的物理量有 和 。?
(2)已知雙縫到光屏之間的距離l=500 m
3、m,雙縫之間的距離d=0.50 mm,單縫到雙縫之間的距離s=100 mm,某同學(xué)在用測(cè)量頭測(cè)量時(shí),調(diào)整手輪,在測(cè)量頭目鏡中先看到分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)A條亮紋的中心,然后他繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)B條亮紋的中心,前后兩次游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖所示。則入射光的波長(zhǎng)λ= m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。?
(3)(多選)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)條紋太密,難以測(cè)量,可以采用的改善方法有 。?
A.改用波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光(如紅光)作為入射光
B.增大雙縫到屏的距離
C.增大雙縫到單縫的距離
D.增大雙縫間距
考點(diǎn)規(guī)范練67 用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)
1.D 解析白光通過(guò)紅色濾光片后,只剩下紅
4、光,通過(guò)雙縫后形成紅光的干涉條紋,故A、B、C錯(cuò)誤,D正確。
2.解析在測(cè)量頭內(nèi)觀察到的是十字叉絲居中,豎直方向平行的干涉條紋,在測(cè)量頭內(nèi)觀察到單色光的干涉條紋是E和F。根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式,條紋間隔與雙縫間距d成反比,所以對(duì)應(yīng)雙縫間距d1的是E。圖甲讀數(shù)為2mm+0.76mm=2.76mm;圖乙讀數(shù)為11mm+0.16mm=11.16mm;圖丙讀數(shù)為0.250mm;圖丁讀數(shù)為8.5mm+0.150mm=8.650mm。三個(gè)條紋總間隔為11.16mm-2.76mm=8.40mm或8.650mm-0.250mm=8.400mm。條紋間隔Δx=8.400mm÷3=2.800mm;由Δx=lλ
5、d可得λ=5.6×10-7m。
答案(1)E F E (2)2.76 mm(或0.250 mm) 11.16 mm(或8.650 mm) 5.6×10-7
3.解析(1)由于測(cè)量綠光的波長(zhǎng),因此應(yīng)用綠色濾光片。由Δx=ldλ可知要想測(cè)波長(zhǎng)λ必須測(cè)定雙縫到屏的距離l和相鄰亮(暗)條紋間距Δx。
(2)游標(biāo)卡尺讀數(shù)精確度為0.1mm,A位置主尺讀數(shù)為11mm,游標(biāo)尺讀數(shù)為1×0.1mm=0.1mm,讀數(shù)為x1=11mm+0.1mm=11.1mm,同理B位置讀數(shù)為x2=15.6mm,則條紋間距Δx=x2-x17=0.64mm。利用λ=dlΔx=6.4×10-7m。
(3)由Δx=ldλ可知,要增大條紋間距,可用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的入射光或增大雙縫到屏的距離,故選項(xiàng)A、B正確。
答案(1)綠 雙縫到屏的距離 相鄰亮(暗)條紋間距
(2)6.4×10-7
(3)AB
3
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