物理4.4 用双缝干涉仪测量光的波长精练

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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．如图所示，某同学对双缝干涉实验装置进行调节并观察实验现象，下述现象中能够观察到的是（　　）A．将滤光片由红色的换成蓝色的，干涉条纹间距变宽B．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽C．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄D．去掉滤光片后，干涉现象消失2．在光的双缝干涉实验中，光屏上出现的条纹情况是（       ）A．中央明条纹最宽B．各种不同色光的暗条纹间距一样大C．对于同种色光，光屏离双缝距离越远明条纹的间距越小D．在相同装置中红光的明条纹间距比紫光的明条纹间距大3．如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，一同学观察到清晰的干涉条纹。若他对实验装置进行改动后，在像屏上仍能观察到清晰的干涉条纹，但条纹间距变窄。以下改动可能会实现这个效果的是（　　）A．仅将滤光片向右移动靠近单缝 B．仅将单缝与双缝的位置互换C．仅将红色滤光片换成绿色滤光片 D．仅将单缝向左移动少许4．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5．频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图所示，下列说法正确的是（　　）A．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度B．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角大于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角C．单色光1和单色光2分别用同一装置研究光的干涉，单色光2的干涉条纹间距较大D．单色光1和单色光2分别用同一装置研究光的干涉，单色光1的干涉条纹间距较大6．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图所示，并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。接通电源使光源正常工作。M、N、P三个光学元件依次为（　　）A．滤光片、单缝片、双缝片 B．滤光片、双缝片、单缝片C．偏振片、单缝片、双缝片 D．双缝片、偏振片、单缝片7．利用双缝干涉测量光的波长，装置如图。下列说法中正确的是（　　）A．图中分别为滤光片、双缝和单缝，且双缝和单缝应平行放置B．调节光源高度，使光束沿着遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝C．仅将光屏稍向右移，则条纹的间距减小D．实验中将4个条纹间距误数成5个，测得的波长值偏小8．如图所示，两种单色光组成的复色光照射到三棱镜上，从另一边射出，则下列说法中正确的是（　　）A．a光的波长大于b光的波长B．这种材料对a光的折射率大于对b光的折射率C．若从同一介质射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角D．若用同一装置观察双缝干涉图样，a光的条纹间距大于b光的条纹间距9．用单色光做双缝干涉实验，下列说法正确的是（　　）A．相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距相等B．中央亮条纹宽度是两边亮条纹宽度的2倍C．屏与双缝之间的距离减小，则屏上条纹间的距离增大D．在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距10．1834年，洛埃利用单面镜得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，为单色光源，为一平面镜。发出的光直接照在光屏上，同时发出的光通过平面镜反射在光屏上。设光源到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为和，光的波长为。则相邻两条亮条纹的中心间距是（　　）A． B． C． D．11．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12．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．9.5×10-9m13．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中（实验装置如图），下列说法正确的是（     ）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．为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距C．测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐D．将滤光片放在单缝与双缝之间将改变实验结果14．如图所示，一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜，两种颜色不同的可见光细光束a、b，垂直于斜边从空气射向玻璃，光路如图所示，则下列说法正确的是（　　）A．玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率B．a光和b光在玻璃中传播时a光的波长大于b光的波长C．在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光大D．a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气，若逐渐增大入射角，则b光先发生全反射15．在双缝干涉实验中，设单缝宽度为h，双缝距离为d，双缝与屏的距离为l，当采取下列四组数据中的哪一组时，可在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹(　　)A．h＝1cm，d＝0.1mm，l＝1mB．h＝1mm，d＝0.1mm，l＝10cmC．h＝1mm，d＝10cm，l＝1mD．h＝1mm，d＝0.1mm，l＝1m二、填空题（共4题）16．双缝干涉仪，即光具座、光源、滤光片、透镜、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头另外，还有______、导线、______等17．光的干涉实验最早是英国物理学家______在1801年成功完成的，杨氏实验有力地证明了光是一种______。18．（某同学用如图甲所示的装置测量激光的波长。将一束激光照在双缝上，在光屏上观察到如图乙所示平行且等宽的明暗相间的条纹。该同学测得双缝间距为d（每个缝的宽度很窄可忽略），光屏到双缝的距离为L，经测量得出5条亮条纹中心之间的距离为a，图乙中的条纹是因为激光发生了______（填“干涉”、“衍射”）现象而产生的，经计算该激光的波长为______。19．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用图甲装置测量红光的波长。(1)图甲中标示的器材A应为__________；(2)图乙中测量头的读数为________mm；(3)下列操作正确的是_________。A．先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头B．接通电源前把输出电压调到小灯泡的额定电压C．观察到条纹比较模糊，可以调节拨杆进行调整D．测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线与该亮条纹边缘重合三、综合题（共4题）20．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？21．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？22．某同学在“用双缝干涉测激光的波长”实验中；如图甲所示，若将激光束照在双缝上，在光屏上观察到的现象是图乙图样的平行且等宽的明暗相间的条纹，为测量该激光的波长，测得双缝间距为d（每个缝的宽度很窄，宽度可忽略），光屏到双缝距离为L，现使测量头的分划板中心刻线与条纹的中心对齐，经测量得出5条亮条纹之间的距离为a，求该激光的波长。23．用波长为0.51μm的绿光经双缝干涉装置在屏上得到干涉条纹，测得两条亮条纹间距为0.5mm。将该装置放到水中并改用红光做双缝干涉实验，测得干涉条纹中两相邻亮条纹间距仍为0.5mm。若水对红光的折射率为，求红光的频率ν。（结果保留两位有效数字）
参考答案：1．C2．D3．C4．C5．C6．A7．D8．B9．A10．C11．B12．C13．C14．A15．D16．     学生电源     刻度尺17．     托马斯·杨     波18．     干涉     19．     红色滤光片（写滤光片也对）     10.36（10.34~10.40均可）     ABC20．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21．6.725×10-7m22．23．