学高中物理 5.2 实验探究：用双缝干涉测量光的波长对点练习 教科版选修3-4VIP专享VIP免费

第2讲学生实验：用双缝干涉测量光的波长实验原理与数据处理1．图5－2－4为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹．若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以()图5－2－4A．将光屏移近双缝B．更换滤光片，改用波长更长的单色光C．增大双缝的间距D．将光源向双缝移动一小段距离解析由Δx＝λ可知，要使干涉条纹的间距变大，可增大L和λ，或减小d，选项B正确．答案B2．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，若已知双缝间的距离d.(1)若测定绿光的波长，应选用________色的滤光片．实验时需要测定的物理量有________和________．(2)已知双缝到光屏之间的距离L＝500mm，双缝之间的距离d＝0.50mm，单缝到双缝之间的距离s＝100mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A条亮纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B条亮纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图5－2－5所示．则入射光的波长λ＝________m(结果保留两位有效数字)．图5－2－5(3)实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有________．A．改用波长较长的光(如红光)作为入射光B．增大双缝到屏的距离C．增大双缝到单缝的距离D．增大双缝间距解析(1)由于测量绿光的波长，因此应用绿色滤光片．由Δx＝λ可知要想测入必须测定双缝到屏的距离L和相邻亮(暗)条纹间距Δx.(2)游标卡尺读数精确度为0.1mm，A位置主尺读数为11mm，游标尺读数为1，读数为x1＝11mm＋1×0.1mm＝11.1mm，同理B位置读数为x2＝15.6mm，则条纹间距Δx＝＝0.64mm.利用λ＝Δx＝6.4×10－7m.(3)由Δx＝λ可知，要增大条纹间距，可用波长更长的入射光或增大双缝到屏的距离，故选项AB正确．答案(1)绿双缝到屏的距离相邻亮(暗)条纹间距(2)6.4×10－7(3)AB注意事项与误差分析3．在双缝干涉实验中(实验装置如图5－2－6所示)：下列说法正确的是()图5－2－6A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C．为了减少测量误差，可用测微目镜测出第1条亮条纹与第n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距Δx＝D．单缝、双缝和滤光片缺一不可，否则屏上不会出现干涉图样解析①在不放置单缝和双缝时才能根据光屏上光斑的形状来判定光束是否沿遮光筒的轴线传播，故A错误．因条纹宽度是指相邻亮纹中心或相邻暗纹中心之间的距离，故B正确．微小量累积法可有效减小测量中的偶然误差，但相邻两条亮条纹间距应为Δx＝，选项C错误；在该实验中，若没有滤光片，在屏上会得到白光的干涉图样，即彩色条纹，选项D错误．答案B