(講練測)2017年高考物理一輪復習專題57雙縫干涉測光的波長(測)(含解析)

1、專題57雙縫干涉測光的波長（測）【滿分：110分時間：90分鐘】實驗題（共10小題，每題11分）1.某同學設(shè)計了一個測定激光波長的實驗裝置如圖（a）所示，激光器發(fā)出的一束直徑很小的紅色激光進入一個一端裝雙縫、另一端裝有感光片的遮光筒，感光片上出現(xiàn)一排等距的亮（2）通過量出相鄰光點的距離可以算出激光的波長.據(jù)資料介紹：如果雙縫的縫間距離為d,雙縫到感光片的距離為 L,感光片上相鄰兩光點間的距離為 | x,則光的波長d-xo該同學測得L= 1 . 000ml縫間距d=0. 220mm用帶10分度游標的卡尺測得感光片上第 1到第4 個光點的距離如圖（b）所示，該距離是 mm實驗中激光的波長 X =

2、m.（保留2位 有效數(shù)字）（3）如果實驗時將紅色激光換成綠色激光，屏上相鄰兩點間的距離將 ?！敬鸢浮浚?）波動 8. 5 6 . 2X10-7（3）減小解析這今規(guī)蒙懸光的干涉現(xiàn)象，干曲雙蒙是波獨有的特征、所以說明激比具有諛動性.（2）由海標卡尺白裝地后鹿卻第1至|第4個無號的距高是8. Sum.0b - -. IMhrnu,r （KKXhuj 歷以波長4 二3二 6 工.:ho 蔣光波長小于紅光波長.由丸二號婦；相扣兩光點商服烹專小.【名師點睛】考查光的干涉現(xiàn)象，關(guān)鍵是搞清試驗的原理及實驗的步驟等；同時掌握游標卡尺的讀數(shù)，理解各色光的波長關(guān)系。2.在利用雙縫干涉測量光的波長實驗中，轉(zhuǎn)動測量頭的

3、手輪，使分劃板中心刻線對準第1條亮條紋，讀出手輪的讀數(shù) 0. 045mm如圖甲所示.繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線對準第10條亮條紋，如圖乙所示，讀出手輪的讀數(shù)為mm如果已經(jīng)量得雙縫的間距是0. 30 mm雙縫和光屏之間的距離是900 mm則待測光的波長是 一m.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）甲 乙【答案】14. 535; 5. 37X10 7I糊I】圖刊髓淮肥器的誘翻力占皿4 3M. Smnif.狒皿*尾7螺直測制器讀數(shù)為14. Sam M 0>3 Jmu-lW .勺5nm.第 個是0 .伊5皿，第二個星14 . 53 5mm, Ei至I爰值是H 杓0皿5中網(wǎng)樗逋了 m.r個條級間斯麗認渠劭

4、旬距晝-戈二1±券="10州席根據(jù)條紋間距公式變打有.0A0xlOJ9WxWn【名師-8 -點睛】解決本題的關(guān)鍵知道雙縫干涉實驗的原理及操作步驟，以及掌握螺旋測微器的讀數(shù)方 法：螺旋測微器的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，需估讀；記住雙縫干涉條紋的間距公式Vx 。 d3,現(xiàn)有毛玻璃屏加雙縫艮白光光源C，單縫D、透紅光的謔光片E等光學元.件，要把它們 放在圖甲所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長。(1)本實驗的步驟有：調(diào)節(jié)單縫與雙縫的間距為 510cm,并使單縫與雙縫相互平行；按合理順序在光具座上放置各光學元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；取下遮光筒右側(cè)

5、的元件，打開光源，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；用米尺測出雙縫到屏的距離；用測量頭(讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋間的距離；將測得的數(shù)據(jù)代入公式求出紅光的波長工。以上步驟合理的順序是。(只填步驟代號)1 2)將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數(shù)如圖乙所示；然后同方向轉(zhuǎn)動測-量頭，使分劃板的中心刻線與第5條亮紋中心對齊,此時手輪上的示數(shù)如圖丙所示。則圖乙中手輪上的示數(shù)是 mm圖丙中手輪上的示數(shù) 是 mm(3)已知雙縫到屏的距離為 0. 500 m,使用的雙縫間距為 2. 8X104m,由此可求得所測紅光波長為 入=m (結(jié)果保

6、留三位有效數(shù)字)【答案】（1）（1）（2） 1. 1305. 880 （3） 6. 23X 10 7解析(1)為兼取單色線無調(diào)，三邑光源后面號有濾光片.里碎、雙鮮.所以各光學元件的字母排列I用序應(yīng)為隨(1).2)蠅際油徵者Z的固守馴宴嘎的為:皿，可動度讀射Fd 013. femrr-C. 13Cmm,則最終誤卻為 1. IJOiimi. I醐沃府器西的國寶刻度讀的為5. Smiii,可加IJ度讀射為0- 01>3凱Ciuin-0. 3的liul,岫房匚- $ 5即-I L0 mBi 11250Ml終燒儆為5 ,書布砧.相邰條蛇的間距4iA-A A-根棍 d鬲【名師2 I 1I21xIO_

7、3x2£x loJ , -瞅-6.23x10 m點睛】此題考查了用雙縫干涉測定光的波長實驗；解題的關(guān)鍵是搞清實驗的原理及實驗步驟JLa=等；關(guān)鍵掌握條紋的間距公式力，會對螺旋測微器正確讀數(shù)。4 .在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，某同學安裝實驗裝置如圖所示，調(diào)試好后能觀察到清晰的干涉條紋(1)根據(jù)實驗裝置可知，.分別是 。(2)某次實驗時，該同學調(diào)節(jié)劃分板的位置，使分劃板中心刻度線對齊某亮紋的中心，如圖所示，此時螺旋測微器的讀數(shù)為 (3)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃線向一側(cè)移動到另一亮紋的中心位置，再次從螺旋測微器上讀數(shù)，若實驗測得4條亮紋中心間的距離為x=0.960mm已知雙縫間距為 d=1

8、. 5mm雙縫到屏的距離為L=1. 00m,則對應(yīng)的光波波長=【答案】(1)濾光片雙縫(2) 1. 181mm(3) 4.8 104mm【解析】(1)該實驗是讓單色線光源通過雙縫在光屏上形成干涉圖樣，所以光具座上放置的光學元件依次為光源.濾光片.單縫.雙縫.遮光筒.光屏.注意調(diào)節(jié)光學元件各中心位于遮光筒的軸線上.(2)螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為1mm可動刻度讀數(shù)為 0. 01X18. 0mm=0 180mm所以最終讀數(shù)為1. 1791. 181mmL/口 xd 1.5 0.320- 4(3)根據(jù) x 得， 3mm 4.8 10 mmdL 1 10【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握光具座上放置的光學

9、元件依次為光源.濾光片.單縫.雙縫.遮光筒.光屏.注意調(diào)節(jié)光學元件各中心位于遮光筒的軸線上，螺旋測微器的讀數(shù)方法，以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式L x d 。5 .雙縫干涉測光的波長.實驗裝置如圖1所示，已知單縫與雙縫的距離Li=60mm雙縫與屏的距離L2=700mm單縫寬di=0. 10mm雙縫間距d2=0. 25mm用測量頭來測量光屏上干涉亮 條紋中心的距離.測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板左右移動，讓 分劃板的中心刻度對準屏上亮紋的中心，(如圖2所示)，記下此時手輪的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線對準另一條亮紋的中心，記下此時手輪上的刻度.第I條時讀數(shù)時，第4條的

10、讀數(shù)(1)板的中心刻線分別對準第 1條和第4條亮紋的中心時，手輪上的讀數(shù)如圖3所示，則對準第1條時讀數(shù)X1=mm對準第4條時讀數(shù)X2=mm相鄰兩條亮紋間的距離A x=mm(2)波長的公式入=;求得的波長值是nm.【答案】(1) 2, 190, 7. 868 (2)t解析】瀏第T時固足剃度激媯維皿 可動閡度誘妙力0卜國.皿斯以最終 讀數(shù)為IPOnuu.冽窠亶制固定刻度諛數(shù)為了8皿,可冒第度波虬顯為HOL一3Mmit1,限境終讀型A(2)根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式4x=入，得：入d工dd2 A13L2代入數(shù)據(jù)得：入=0. 25X1 O-3(7.E6S-2.190)Xi 0-3X700X1 0 &q

11、uot;=676nm.故答案為：(1) 2. 190, 7. 868 (2)d (12 -33L.,676.【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法，螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，需估讀.根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式X=j入.6 .在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，光具座上放置的光學元件依次為光源、透鏡、M NP、遮光筒、毛玻璃、放大鏡。如圖所示。(1) M M P三個光學元件依次為 。A.濾光片、單縫、雙縫 B .單縫、濾光片、雙縫C.單縫、，雙縫、濾光片 D .濾光片、雙縫、單縫(2)分劃板在圖中 A、B位置時游標卡尺讀數(shù) xa= 11. 1mm Xb=mm相鄰兩條

12、紋間距A x=mm【答案】)(1) A (2) 15. 6 0 .75解析】LU為了羲取單色的光醺，光源后面的放羞潴尤才、毀，單券附成的申升線性光源經(jīng)過觀 筵產(chǎn)生干涉琪喙，因此，M. M尸三個光學元件依次為：淤光片.里舞,aMj2> B位比期渡勺為的=1%的十56MMl所以&:=" &一/_出登61名師點睛】游標卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀，結(jié)合A、B的距離求出相鄰條紋的間距.7 .利用雙縫干涉測定光的波長實驗中，已知單縫與雙縫間的距離L1,雙縫與屏的距離 L2,雙縫間距do用某種單色光照射雙縫得到干涉圖象如圖甲所示，分劃板在圖中A、B位置時游標

13、卡尺的讀數(shù)如圖乙所示，圖中A位置的游標卡尺讀數(shù)為 必=cm, B位置的游標卡尺讀數(shù)為X2=cm;單色光白波長為 。(用上述字母表示。)甲Xi ）d雙縫到光屏間的距離1=0.5A B位置時游標卡尺讀數(shù)lllcmJill I 11 I IIcmrrioA位置讀數(shù)R位置讀數(shù)(1)分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數(shù)分別為xa=mm, xb=mm,【答案】0. 92 , 1 . 90 , （X2: 7L【艇析】因4A位置的飾標卡“i就為為W.iXan+fl. LmilX2=0.如由，E位音的整標卡Ni安鼓為沖-匚$aniO. ImniXO-L. SOcmj由圖可知，條紋同距力Ax一直【名師點睛】此題考

14、查了雙縫干涉實驗以及游標卡尺的讀數(shù)問題；解題的關(guān)鍵是掌握游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則,掌握條紋間距的表達式X -,并要明確公式中各個物理量的含義；游標卡尺及螺旋測微d器的讀數(shù)總是考試的重點，需熟練掌握讀數(shù)方法.8 .利用雙縫干涉測定光的波長實驗中，雙縫間距d=0. 4 mmx m用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示，分劃板在圖中也如圖中所給出，則:fl2(2)用波長的表達式計算出單色光的波長為入=(3)若改用頻率較高的單色光照射，得到的干涉條紋間距將(填“變大”、CC Z- -A- ”不變或“變小”)?！敬鸢浮浚?） 11. 1 15 . 6 6.0 10-7m（3）變小【解析】(1)游標卡尺讀數(shù)時

15、:要注意精確度，二要注意讀數(shù)時主尺讀數(shù)應(yīng)為游標尺零mm單刻度線所對主尺位置的讀數(shù)；三要注意單位，無論是主尺讀日數(shù)還是游標尺讀數(shù)都要以位讀取.本題中還要注意主尺上的數(shù)子的單位是cm,不是mm由圖可知xA 11.1mm ,xB 15.6mm ,x - 15.6-11.1 mm60.75mm由 x L 得 d x 0.4 10 0.75 10 3m 6.0 10-7m dl0.5從x L 可知，波長越長的光，干涉條紋間距越大，根據(jù)頻率、光速與波長的關(guān)系可知, d頻率越大的光，波長越短，所以干涉條紋間距越小。【名師點睛】此題考查了雙縫干涉實驗以及游標卡尺的讀數(shù)問題；解題的關(guān)鍵是掌握游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則，

16、掌握條紋間距的表達式x -,并要明確公式中各個物理量的含義；游標d卡尺及螺旋測微器的讀數(shù)總是考試的重點，需熟練掌握讀數(shù)方法.9 .某同學設(shè)計了一個測定激光的波長的實驗裝置如圖所示，激光器發(fā)出一束直徑很小的紅色 激光進入一個一端裝有雙縫、另一端裝有感光片的遮光筒，感光片的位置上出現(xiàn)一排等距的 亮線.雙繼激光森（1）這個現(xiàn)象說明激光具有性.（2）某同學在做“用雙縫干涉測光的波長”實驗時，第一次分劃板中心刻度線對齊A條紋中心時如圖（1）所示，游標卡尺的示數(shù)如圖（3）所示；第二次分劃板中心刻度線對齊B條紋中心線時如圖（2）所示，游標卡尺的讀數(shù)如圖（ 4）所示.已知雙縫間距為 0. 5 mm從雙縫到屏的

17、距離為1 m,則圖（3）中游標卡尺的示數(shù)為 mm圖（4）中游標卡尺的示數(shù)為 mm所 測光波的波長為m （波長值保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）相干（2） 11 . 4 16 . 8 , 6.8X10-7m解析】L D光的+若現(xiàn)象說明源光具白柑+書F<1）圖3游標卡尺的主尺嘿數(shù)為口皿1 一券扃魏媯0. D&nmR, Mim, 口 L最終充電為】， 圖4游標卡尺的主艮讀致為IMmi,游標讒數(shù)為弧38£皿=0,如皿？則最第讀處為1G,疏玨, 財相鄰條鼓的I、眼135MM .根尼”2/壽，4a2 1.351(rJx0.5xlOJ.A=6.8x10【名師點睛】fIA、B的距離求

18、出相鄰條紋的間游標卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀，結(jié)合 距.10.用雙縫干涉測光的波長。實驗裝置如下圖a所示，已知單縫與雙縫的距離L1=60mm雙縫與屏的距離 L=700mm單縫寬di=0. 10mm雙縫間距d2=0. 25mm用測量頭來測量光屏上干讓分劃板的中心刻度對準屏上亮紋的中心,（如下圖b所示），記下此時手輪的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動測涉亮條紋中心的距離。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板左右移動,量頭，使分劃板中心刻線對準另一條亮紋的中心，記下此時手輪上的刻度。膜光筒，45+J（1）分劃板的中心刻線分別對準第1條和第4條亮紋的中心時，手輪上的讀數(shù)如下圖 c所示,則對準第1條時讀數(shù)xi=mm對準第4條時讀數(shù)x2=mm相鄰兩條亮紋間的口巨離Ax=mm（2）計算波長的公式;求得的波長值是邑第I條的讀數(shù)圖c 第4條時讀數(shù)nm （保留三位有效數(shù)字）【答案】（1） 2. 190; 7 . 868; 01. 893;d2L2【辭析】<蜉拉測武器發(fā)額旨先固定刻度讀出半至米的整數(shù)倍，第一條即彼為 源,向d找乳苗科 條刻度線匚固立到度前齊，沽使一f訴19。