高中人教版 (2019)4 实验：用双缝干涉测量光的波长课后测评

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实验：用双缝干涉测量光的波长1．(多选)(2021·海南省嘉积中学高二月考)英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象。图为实验装置简图，M为竖直线状光源，N和O均为有狭缝的遮光屏，P为光屏。现有四种刻有不同狭缝的遮光屏，实验时正确的选择是(　AC　)A．N应选用遮光屏1 B．N应用遮光屏3C．O应选用遮光屏2 D．O应选用遮光屏4解析：在双缝干涉实验中，光线要先通过单缝，再通过双缝，形成相干光源，且线光源应和单缝、双缝均平行，因此N应选用遮光屏1，O应选用遮光屏2，选项A、C正确。2．(2020·河南省南阳市高二下学期3月第一次联考)某同学“用双缝干涉测光的波长”。(1)如图所示，若将某单色光束照在双缝上，在光屏上观察到的现象是图乙图样，是平行且等宽的明暗相间的条纹。换用间距更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹间距将__变宽__；保持双缝间距不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到的条纹间距将___变窄__(以上均选填“变宽”“变窄”或“不变”)；(2)为测量该单色光的波长，将光束垂直射向间距为d的双缝(每个缝的宽度很窄，宽度可忽略)，在双缝后面距离为L处的光屏上可以观察到干涉条纹。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，则该单色光的波长为__eq \f(ad,4L)__。解析：(1)根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝eq \f(L,d)λ可知在其他条件不变，换用间距更小的双缝即d减小时，条纹宽度变宽；保持双缝间距不变，减小光屏到双缝的距离即L减小，则条纹间距变窄；(2)由题意可知，双缝干涉条纹的间距为Δx＝eq \f(a,4)，根据Δx＝eq \f(L,d)λ可知，该单色光波长为λ＝eq \f(Δx·d,L) ＝eq \f(a·d,4L)3．(2021·山东省青岛市高二调研)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。(1)以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点：A．灯丝和单缝及双缝必须平行放置B．干涉条纹与双缝垂直C．干涉条纹疏密程度与双缝宽度有关D．干涉条纹间距与光的波长有关以上几点中你认为正确的是__ACD__。(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为__0.702__ mm。(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值__大于__实际值。(填“大于”“小于”或“等于”)解析：(1)为使屏上的干涉条纹清晰，灯丝与单缝和双缝必须平行放置，所得到的干涉条纹与双缝平行；由Δx＝eq \f(l,d)λ可知，条纹的疏密程度与双缝间距离、光的波长有关，所以A、C、D选项正确。(2)固定刻度读数为0.5 mm，可动刻度读数为20.2，所以测量结果为0.5 mm＋20.2×0.01 mm＝0.702 mm。(3)测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，由几何知识可知测量头的读数大于条纹间的实际距离。