2020版物理粤教版3-4课时训练:17 用双缝干涉实验测定光的波长 Word版含解析.pdf
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1、第 - 1 - 页 共 9 页 课时训练课时训练 17 用双缝干涉实验测定光的波长用双缝干涉实验测定光的波长 基础夯实 1.用包括红光、绿光、紫光三种色光的复合光做光的干涉实验,所产生的干涉条纹中,离中央亮 纹最近的干涉条纹是( ) A.紫色条纹B.绿色条纹 C.红色条纹D.都一样近 答案 A 解析据不同色光波长不同及 x= 知,波长最小的紫光条纹间距最小,所以靠近中央亮纹的是 紫色条纹。 2.如图所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝 S 时,在光屏 P 上观察到干涉条纹。要得到相邻条 纹间距更大的干涉图样,可以( ) A.增大 S1与 S2的间距 B.减小双缝屏到光屏的距离 C.将绿光换为红光
2、 D.将绿光换为紫光 答案 C 解析由x= 知,减小S1与S2的间距d或增大双缝屏到光屏的距离l时,条纹间距变大,选项A、 B 错误;将绿光换为红光,波长变大,条纹间距变大,选项C正确;将绿光换为紫光,波长变小,条纹间距 变小,选项 D 错误。 3.用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为 x。 下列说法中正确的有( ) 第 - 2 - 页 共 9 页 A.如果增大单缝到双缝间的距离,x 将增大 B.如果增大双缝之间的距离,x 将增大 C.如果增大双缝到光屏之间的距离,x 将增大 D.如果减小双缝的每条缝的宽度,而不改变双缝间的距离,x 将增大 答案 C
3、解析公式 x= 中 l 表示双缝到屏的距离,d 表示双缝之间的距离。因此 x 与单缝到双缝间的 距离无关,与缝本身的宽度也无关。本题选 C。 4.一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到的干涉条纹,除中央白色亮纹外,两侧还有彩色条 纹,其原因是( ) A.各色光的波长不同,因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同 B.各色光的速度不同,因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同 C.各色光的强度不同,因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同 D.上述说法都不正确 答案 A 解析白光包含各颜色的光,它们的波长不同,在相同条件下做双缝干涉实验时,它们的干涉条纹 间距不同,所以在中央亮条纹两侧出现彩色条纹。选
4、项 A 正确。 5.在杨氏双缝干涉实验中,用一束白光照射小孔,在其后的双孔处,用红玻璃挡住一个孔,另用绿 玻璃挡住另一个孔,则在光屏上能看到的现象是( ) A.红色干涉条纹B.绿色干涉条纹 C.红绿相间的条纹D.没有干涉条纹 答案 D 解析光通过红、绿玻璃后得到的红光与绿光频率不同,不是相干光,故得不到相干条纹。 6.(多选)分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验,已知 红紫,在屏上得到相邻亮 纹间的距离分别为 x1和 x2,则( ) 第 - 3 - 页 共 9 页 A.x1x2 C.若双缝间距 d 减小,而其他条件保持不变,则 x 增大 D.若双缝间距 d 减小,而其他条件保持不变,
5、则 x 不变 答案 BC 解析该题考查条纹间距的表达式。由 x= ,红紫,得 x1x2,B 项正确。当双缝间距 d 减小, 其他条件不变时,条纹间距 x 应增大,故 C 项正确。 7.(多选)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 它们放在下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。 本实验的步骤有: 取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮; 按合理顺序在光具座上放置各光学元件; 用刻度尺测量双缝到屏的距离; 用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离。 关于上面操作步骤中应注意的问题正
6、确的是( ) A.使各元件的中心位于遮光筒的轴线上 B.单缝和双缝间距大约为 510 cm C.单缝和双缝应互相垂直 D.单缝和双缝应互相平行 答案 ABD 解析 C 项中如果单缝与双缝垂直,通过双缝的光的能量有限,在屏上很难看清干涉条纹。 第 - 4 - 页 共 9 页 8.(多选)如图所示,用波长为 的单色光做双缝干涉实验时,设两个狭缝 S1、S2到屏上某点 P 的 路程差为 ,则( ) A.距 O 点最近的一条暗条纹必是 = 2 B.对屏上某点,=(n 为正整数)时出现暗条纹 2 C.距 O 点越远的点 越大,就越容易出现暗条纹 D.用各色光在同一条件下实验,波长越短的色光条纹间距越小
7、答案 AD 解析当路程差 =n(n=0,1,2,3,)时出现亮条纹,路程差 =(2n+1) (n=0,1,2,3,)时出现暗条纹, 2 选项 A 正确,B、C 错误;由 x= 可知,波长越短,干涉条纹之间的距离越小,选项 D 正确。 9.“用双缝干涉测量光的波长”是光学中的一个重要实验,通过本实验测出双缝到屏的距离 L、双 缝间的距离 d 及相邻两条亮条纹或暗条纹的中心间距 x,就可以计算出光的波长 ,其公式是 = 。 若某次实验中测得双缝到屏的距离为 600 mm,双缝间的距离为 0.20 mm,7 条 亮条纹中心间的距离为 9 mm,则该光的波长为 nm。 答案 x 500 解析由 x=
8、得 = x 由题中数据可知,x= mm=1.5 mm 9 7 - 1 故 = x=1.5 mm=500 nm。 0.20 600 10.用双缝干涉测光的波长,实验中采用双缝干涉仪,它包括以下元件: 第 - 5 - 页 共 9 页 A.白炽灯B.单缝片C.光屏D.双缝 E.滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上) (1)把以上元件安装在光具座上时,正确的排列顺序是 A、 (A 已写好)。 (2)正确调节后,在屏上观察到红光干涉条纹,用测量头测出 10 条红亮纹间的距离为 a;改用绿色 滤光片,其他条件不变,用测量头测出 10 条绿亮纹间的距离为 b,则一定有 a (选填 “”“=” 或“ 解析光源、
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