人教版 (新课标)选修34 实验：用双缝干涉测量光的波长同步测试题

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A．(丙)图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长
B．(丙)图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长
C．(丙)图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短
D．(丙)图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短
答案：A
2．图①是利用双缝干涉测某单色光波长的实验装置．测得双缝屏到毛玻璃屏的距离为0.2m、双缝的距离为0.4mm.图②是通过该仪器的观测装置看到毛玻璃屏上的干涉图样，其中1、2、3、4、5…是明条纹的编号．图③、图④是利用该仪器测光的波长时观察到的情景，图③是测第1号明条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为____________mm，图④是测第4号明条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为__________mm.根据上面测出的数据可知，被测光的波长为____________nm.
答案：0.506～0.509 1.507～1.509 665～669
解析：①螺旋测微器的读数为：
0．5mm＋0.01mm×0.8＝0.508mm
②读数为：1.5mm＋0.01mm×0.9＝1.509mm
③两相邻明条纹之间的间距为：
Δx＝eq \f(1.509－0.508,3)mm＝0.334mm
由Δx＝eq \f(L,d)λ有λ＝eq \f(Δxd,L)＝eq \f(0.334×10－3×0.4×10－3,0.2)m＝0.667×10－6m＝667nm
3．(2010·石家庄市第一中学高二检测)在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图甲)，并选用缝间距d＝0.20mm的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L＝700mm.然后，接通电源使光源正常工作．
(1)利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法：
A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄
B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
D．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
E．去掉滤光片后，干涉现象消失
其中正确的是________．
(2)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示，图乙(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图乙(b)中游标尺上的读数x1＝1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙(a)所示，此时图丙(b)中游标尺上的读数x2＝____________mm；
(3)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx＝____________mm；这种色光的波长λ＝____________nm
答案：(1)ABD (2)15.02 (3)2.31 6.6×102
解析：(1)根据Δx＝eq \f(L,d)λ，可判ABD正确．
(2)主尺读数为15mm，游标尺读数为1×0.02mm＝0.02mm二者相加即可
(3)由于图中数字标记的是暗条纹，首先应根据暗条纹所标数字给亮条纹也标明条数，若图乙的(a)图中的中央刻线所对亮条纹记为第1条，则图丙的(a)图中，中央刻线所对亮纹为n＝7，则Δx＝eq \f(x2－x1,n－1)＝2.31mm，光的波长λ＝eq \f(Δx·d,L)＝6.6×102nm.
4．在做双缝干涉实验时，用波长λ1＝0.60μm的光和另一波长未知的光一起照射到两个间距未知的狭缝上，结果发现已知波长的光第4级明条纹和未知波长的光第5级明条纹重合，则未知的波长是多少？
答案：0.48μm
解析：设未知的波长为λ2，出现明条纹的条件是：x＝klλ/d，k＝0，±1，±2，…依题意有x4＝4lλ1/d，x5＝5lλ2/d，x4＝x5，故λ2＝eq \f(4λ1,5)＝eq \f(4,5)×0.60μm＝0.48μm.
5．在双缝干涉的实验中，入射光的频率为5×1014Hz，从双缝射出的两束光到达屏上某点的路程差为15000eq \(A,\s\up6(°))，该点将出现什么样的条纹？
答案：第三级暗条纹
解析：因为λ＝eq \f(c,f)＝eq \f(3×108,5×1014)m＝0.6×10－6m＝6×10－7m＝6000eq \(A,\s\up6(°))，又因为eq \f(n,2)λ＝15000eq \(A,\s\up6(°))，所以n＝5，由干涉现象规律可知，该点将出现第三级暗条纹.