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物理选择性必修 第一册4.4 用双缝干涉仪测量光的波长课时训练
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这是一份物理选择性必修 第一册4.4 用双缝干涉仪测量光的波长课时训练,共10页。试卷主要包含了选择题,填空题,综合题等内容,欢迎下载使用。
4.4用双缝干涉仪测量光的波长同步练习2021—2022学年高中物理沪教版(2019)选择性必修第一册一、选择题(共15题)1.利用图中所示装置研究双缝干涉现象,下面几种说法正确的是( )A.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽B.将滤光片由蓝色换成红色,干涉条纹间距变宽C.将屏移近双缝,干涉条纹间距变宽D.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变宽2.某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹,若想减少从目镜中观察到的条纹个数,该同学可( ) A.将单缝靠近双缝 B.将单缝远离双缝C.将屏向远离双缝的方向移动 D.将屏向靠近双缝的方向移动3.在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图):下列说法哪一个是错误的( )(填选项前的字母)A.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.为了减小测量误差,可用测微目镜测出条亮纹中心间的距离,求出相邻两条亮纹间距4.如图所示,在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件,其中a、b、c、d各装置的名称依次是下列选项中的( )A.a单缝、b滤光片、c双缝、d光屏B.a滤光片、b单缝、c双缝、d光屏C.a单缝、b双缝、c滤光片、d光屏D.a滤光片、b双缝、c单缝、d光屏5.如图所示,用单色光做双缝干涉实验,现将折射率为的透明薄膜遮住上方的条缝,则屏上可以观察到( )A.干涉条纹向上移动,条纹宽度不变 B.干涉条纹向下移动,条纹宽度变窄C.干涉条纹向上移动,条纹宽度变宽 D.干涉条纹不移动,条纹宽度不变6.图为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置,实验装置使光屏上能观察到清晰的干涉条纹。从左到右依次放置①光源、②红色滤光片、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏。下列说法正确的是( )A.③、④分别是双缝、单缝B.减小双缝之间的距离,可以增大相邻暗条纹间的距离C.应先放上单缝和双缝,再调节光源高度使光沿遮光筒轴线照在屏中心D.测出条亮条纹间的距离,则相邻两条亮条纹间距为7.下列说法正确的是( )A.在用单摆测定重力加速度实验中,误将30次全振动记成了31次,则所测加速度偏小B.在用双缝干涉测量光的波长实验中,仅将红色滤光片换成蓝色滤光片,光屏上观察到的干涉条纹间距变小C.在测定玻璃的折射率实验中,必须选用两面平行的玻璃砖D.用油膜法测分子直径时,若撒的痱子粉过多,所测分子直径偏小8.如图所示为一双缝干涉实验的装置图,其中光源为白炽灯泡,实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,使得从目镜中可以观察到清晰的干涉条纹。关于该实验,下列说法正确的是( )A.若取下滤光片,光屏上将出现彩色的干涉条纹B.将单缝向右平移一小段距离,光屏上相邻两条亮条纹中心的距离减小C.将双缝间的距离增大,光屏上相邻两条暗条纹中心的距离增大D.将红色滤光片换成绿色滤光片,光屏上相邻两条暗条纹中心的距离增大9.在杨氏干涉实验中,从两个狭缝到达像屏上的某点的光走过的路程相等,该点即为中央亮条纹的位置(即k=0对应的那条亮条纹),双缝屏上有上下两狭缝,设想在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖上方的缝,则屏上中央亮条纹的位置将( )A.向上移动 B.向下移动C.不动 D.可能向上移动,也可能向下移动10.用图甲所示装置测量某单色光的波长时,所得图样如图乙所示,调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹A的中心,测量头卡尺的示数为11.4mm,移动手轮使分划板中心刻线对准另一条亮条纹B的中心,测量头卡尺的示数为15.2mm。已知双缝挡板与光屏间距为0.4m,双缝相距0.1mm,则所测单色光的波长为( )A.2.38×10-7m B.2.38×10-9m C.9.5×10-7m D.9.5×10-9m11.一束含两种频率的单色光,平行于底边照射等腰三棱玻璃砖侧面,从另一侧面又平行射出,光线分为a、b两束,如图所示。下列说法正确的是( ) A.a光的频率小于b光的频率B.a光在玻璃中的速度大于b光在玻璃中的速度C.用同一装置进行双缝干涉实验,a光的条纹间距小于b光的条纹间距D.从同种玻璃射入空气发生全反射时,a光的临界角大于b光的临界角12.如图甲所示,利用激光器发射出的激光照射到双缝上,在双缝后面的光屏上能呈现出明、暗相间的干涉条纹。若实验中仅改变某一个实验条件、而其他条件均不变的情况下,得到的干涉图样分别如图乙和丙所示。对于这两次实验,下列说法中正确的是( )A.由于选用的激光器不同,乙图对应的激光的频率较高B.双缝到光屏的距离L不同,乙图对应的L较大C.双缝的间距不同,乙图对应的间距较大D.激光器到双缝的距离不同,乙图对应的距离较大13.如图甲所示,是一双缝干涉实验的装置示意图,在空气里完成该实验得到如图乙的实验现象,在不调整实验装置的情况下,仅把该装置放在另一种透明介质里得到不同的现象则( )A.空气中毛玻璃上显示的条纹数目多B.介质中毛玻璃上显示的条纹数目多C.空气和介质中毛玻璃上显示的条纹数目一样多D.条纹数目多少无法确定14.如图所示是一双缝干涉实验装置的示意图,其中S为单缝,S1、S2为双缝,P为光屏.实验时用白光从左边照射单缝S,可在光屏P上观察到彩色的干涉条纹.现在S1、S2的左边分别加上红色和蓝色滤光片,则在光屏P上可观察到 ( ) A.红光和蓝光两套干涉条纹B.红、蓝相间的条纹C.两种色光相叠加,但不出现干涉条纹D.屏的上部为红光,下部为蓝光,不发生叠加15.在双缝干涉实验装置中,正确的说法是( ).A.光源必须发出单色光B.光经过单缝成为单色光C.光经过双缝成为两束振动情况完全相同的光D.两束光只在屏上发生干涉二、填空题(共2题)16.如图所示为双缝干涉实验的原理图,光源S到缝、的距离相等,为、连线中垂线与光屏的交点。用波长为500nm的光实验时,光屏中央处呈现中央亮条纹(记为第0条亮条纹),P处呈现第2条亮条纹。当改用波长为400nm的光实验时,P处呈现第___________条__________(填“明条纹”或“暗条纹”)。为使P处呈现第2条亮条纹,可把光屏适当________(填“向左平移”或“向右平移”)。17.(1)在“用双缝干涉测光的波长”实验中,装置如图所示: (2)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图所示。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图中手轮上的示数,求得相邻亮纹的间距Δx为_________mm;(3)已知双缝间距为2×10-4m,测得双缝到屏的距离为0.7m,则所测红光的波长为____________m。三、综合题(共4题)18.利用双缝干涉测量光的波长实验中,双缝间距d=0.3mm,双缝到光屏的距离L=1.0m,用红色光照射双缝得到干涉条纹,将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,如图甲所示,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图乙所示,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第8条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图丙所示。(i)求相邻亮条纹的中心间距Δx(ii)求红色光的波长入(结果保留3位有效数字)(ii)在其他条件不变的情况下,仅将红色光改成绿色光,条纹间距将变大还是变小?19.某同学在用双缝干涉测量光的波长的实验中,已知两缝间的间距为,以某种单色光照射双缝时,在离双缝远的屏上,用测量头测量条纹间的宽度:先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示;然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图乙所示。根据以上实验,测得的这种光的波长是多少?20.(1) 在双缝干涉实验中, 要减小相邻两条明条纹间的距离, 正确的做法是______ A.改用频率较大的光 B.改用在真空中波长较大的光 C.减小双缝到屏之间的距离 D.改用在同一介质中传播速度较小的光 E. 增强入射光强度(2) 如图所示, 实线是某时刻的波形图像, 虚线是0.25 s后的波形图. ① 若波向左传播, 求它传播的可能距离; ② 若波向右传播, 求它的最大周期; ③ 若波速是68 m/s, 判断波的传播方向.21.某同学按双缝干涉实验装置安装好仪器后,观察光的干涉现象,获得了成功,若他在此基础上将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许,其他不动,实验仍能成功吗?为什么?
参考答案:1.B2.C3.A4.B5.A6.B7.B8.A9.A10.C11.C12.B13.B14.C15.C16. 3 暗条纹 向右平移17. 2.310mm 18.(ⅰ)2.364mm;(ⅱ);(ⅲ)变小19.6.725×10-7m20.ACD①若波向左传播,它传播的可能距离为: x = (4n + 3) m (n = 0,1,2,…) ②若波向右传播,最大周期 Tmax = 1 s ③波向右传播. 21.能,实验仍能成功,因为干涉条纹是双缝发出的光叠加的结果,双缝后面的区域处处存在叠加,遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许时,根据L变小、d、λ均没变,只是条纹间距变小
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