《備考指南一輪 物理 》課件-實(shí)驗(yàn)17

第十四章實(shí)驗(yàn)十七知識(shí)鞏固練習(xí)1．在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖所示．雙縫間的距離d＝3mm.(1)若測(cè)定紅光的波長(zhǎng)，應(yīng)選用______色的濾光片．(2)若測(cè)得雙縫與屏之間的距離為0.70m，通過(guò)測(cè)量頭(與螺旋測(cè)微器原理相似，手輪動(dòng)一周，分劃板前進(jìn)或后退0.500mm)觀察第1條亮紋的位置(如圖甲所示)，觀察第5條亮紋的位置(如圖乙所示)，則可求出紅光的波長(zhǎng)λ＝______m．(保留1位有效數(shù)字)【答案】(1)紅(2)7×10－7【解析】(1)若測(cè)紅光波長(zhǎng)，則應(yīng)選紅色濾光片，因?yàn)榧t色濾光片能透過(guò)紅光．(2)由題圖可知，第1、5條條紋間距Δs＝0.650mm，所以相鄰兩條條紋的間距為Δx＝eq\f(Δs,5－1)＝eq\f(0.650,4)mm＝0.163mm；根據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ得λ＝eq\f(Δxd,l)＝eq\f(0.163×10－3×3×10－3,0.7)m≈7×10－7m.2．(2020屆海南名校聯(lián)考)某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)，他用帶有游標(biāo)尺的測(cè)量頭(如圖乙所示)測(cè)量相鄰兩條亮條紋間的距離Δx.轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭的手輪，使分劃板的中心刻線對(duì)齊某一條亮條紋(將這一條紋確定為第一亮條紋)的中心，此時(shí)游標(biāo)尺上的示數(shù)如圖丙所示，則圖丙的示數(shù)x1＝______mm.再轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭的手輪，使分劃板的中心刻線對(duì)齊第6條亮條紋的中心，此時(shí)游標(biāo)尺上的示數(shù)情況如圖丁所示，則圖丁的示數(shù)x2＝______mm.如果實(shí)驗(yàn)所用雙縫之間的距離d＝0.20mm，雙縫到屏的距離l＝60cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得出光的波長(zhǎng)λ＝_________________________m(保留1位小數(shù))．【答案】0.108.955.9×10－9【解析】圖丙的示數(shù)為0＋0.05×2mm＝0.10mm;圖丁的示數(shù)為8mm＋0.05×19mm＝8.95mm；已知Δx＝eq\f(x2－x1,5)，由公式Δx＝eq\f(L,d)λ，則λ＝eq\f(x2－x1,5L)d，代入數(shù)據(jù)解得λ＝5.9×10－7m.3．(2020屆北京名校模擬)在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，將實(shí)驗(yàn)器材按要求安裝在光具座上，如下圖所示．在實(shí)驗(yàn)前已獲知的數(shù)據(jù)有雙縫的間距d、雙縫到屏的距離L.(1)為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，根?jù)已標(biāo)明的實(shí)驗(yàn)器材，可判斷出M處的實(shí)驗(yàn)器材是__________．(2)分別選用紅色和藍(lán)色濾光片做實(shí)驗(yàn)，得到的干涉圖樣是如下四幅圖中的兩幅．則用紅色濾光片做實(shí)驗(yàn)得到的干涉圖樣是其中的______．(3)經(jīng)測(cè)量，紅光干涉相鄰兩條亮條紋間的距離為Δx.請(qǐng)據(jù)此寫出能夠反映紅光波長(zhǎng)大小的表達(dá)式λ＝______________.(4)該實(shí)驗(yàn)中L＝700mm，已知d的數(shù)量級(jí)為10－4m，相鄰兩條亮條紋間距的數(shù)量級(jí)為10－3m．由此可推斷紅光的波長(zhǎng)數(shù)量級(jí)約為________m.A．10－3 B．10－5C．10－7 D．10－9(1)單縫(2)A(3)eq\f(Δx,L)d(4)C【解析】(1)為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片、單縫，然后讓單色線光源通過(guò)雙縫在光屏上形成干涉圖樣，M處的實(shí)驗(yàn)器材是單縫．(2)干涉圖樣應(yīng)是間距相等、明暗相間的條紋，由于紅光的波長(zhǎng)大于藍(lán)光的波長(zhǎng)，根據(jù)Δx＝eq\f(L,d)λ可知，紅光的干涉圖樣的明暗相間的條紋更寬，故A正確．(3)根據(jù)Δx＝eq\f(L,d)λ得，紅光波長(zhǎng)的表達(dá)式λ＝eq\f(Δx,L)d.(4)λ＝eq\f(Δx,L)d＝eq\f(10－3×10－4,0.7)m＝1.4×10－7m，故C正確．綜合提升練習(xí)6．(2020屆黃岡名校期末)圖甲是雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置．(1)圖甲中光具座上標(biāo)注為①②③的儀器依次為______．A．單縫、雙縫、濾光片B．濾光片、單縫、雙縫C．單縫、濾光片、雙縫(2)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察雙縫干涉圖樣，用的是紅色濾色片，在毛玻璃屏上可以看到紅色干涉條紋．若要增加從目鏡中觀察到的條紋數(shù)，可以______．A．僅將雙縫與光屏之間的距離減小少許B．僅將單縫與雙縫間距增大少許C．僅將雙縫間的距離減小少許D．僅將紅色濾光片換成綠色濾光片(3)某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得雙縫間距d＝0.5mm，雙縫與光屏間距離L＝0.500m．用某種單色光照射雙縫得到干涉圖樣如圖乙所示，分劃板在圖乙中A位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為11.1mm，在B位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖丙所示，則B位置的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為______mm，單色光的波長(zhǎng)為______m．(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)．【答案】(1)B(2)AD(3)15.66.43×10－7【解析】(1)通過(guò)濾光片獲得單色光，通過(guò)單縫獲得線光源，通過(guò)雙縫獲得相干光，故正確順序?yàn)闉V光片、單縫、雙縫，故填B．(2)根據(jù)干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距Δx＝eq\f(L,d)λ可知，要使觀察到的條紋數(shù)目增加，就得使條紋間距Δx減小，可以減小波長(zhǎng)或減小雙縫到屏的距離或增大雙縫間的距離，所以A、D正確，B、C錯(cuò)誤．(3)10分度的游標(biāo)卡尺精確度為0.1mm，故讀數(shù)為15mm＋6×0.1mm＝15.6mm；根據(jù)條紋間距公式Δx＝eq\f(L,d)λ可知，得波長(zhǎng)λ＝eq\f(d,L)Δx，由題圖丙可直接讀出x2＝15.6mm，A、B之間共有7個(gè)條紋間