高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册4 实验：用双缝干涉测量光的波长精品课后练习题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册4 实验：用双缝干涉测量光的波长精品课后练习题，文件包含44用双缝干涉测量光的波长解析版docx、44用双缝干涉测量光的波长原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共11页， 欢迎下载使用。
   
一、单选题1.如图是“用双缝干涉测光的波长”的实验设备示意图，以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离．（   ）  A. 增大双缝与光屏之间的距离                                B. 增大单缝与双缝之间的距离
C. 将红色滤光片改为绿色滤光片                             D. 增大双缝之间的距离【答案】A  【解析】解：依据条纹间距公式△x= 知：  A、增大双缝与光屏之间的距离L，由上式知，可增大相邻两条亮纹之间的距离，故A正确．
B、△x与单缝和双缝间的距离无关，故增大单缝与双缝之间的距离不改变相邻两条亮纹之间的距离，故B错误．
C、绿光的波长比红光短，由上知，将红色滤光片改为绿色滤光片，干涉条纹的间距减小，故C错误．
D、增大双缝之间的距离d，干涉条纹的间距减小，故D错误．
故选：A．
2.用如图所示的装置来观察双缝干涉现象时，以下推断正确的是（   ）  A. 狭缝的作用是使入射光到达双缝屏时，双缝就成了两个振动情况总是相同的波源
B. 若入射光是白光，像屏上产生的条纹是黑白相间的干涉条纹
C. 像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时，该点处一定是亮条纹
D. 若入射光是白光，其中红光与绿光的条纹间的距离相等【答案】A  【解析】解：A、狭缝的作用是形成线光源，使得入射光到达双缝屏时，双缝就成了两个振动情况总是相同的波源，故A正确．  B、若入射光是白光，像屏上产生的条纹是彩色的干涉条纹，故B错误．
C、像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时，该点处一定是暗条纹，故C错误．
D、根据 知，不同色光的波长不同，则条纹间的距离不同．故D错误．
故选：A．
3.如图所示是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为光屏．用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹，下列说法正确的是（   ）A. 减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离增大        B. 增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离减小
C. 将绿光换为红光，干涉条纹间的距离减小           D. 将绿光换为紫光，干涉条纹间的距离增大【答案】 A   【解析】解：A、根据双缝干涉条纹的间距公式△x= λ知，减小双缝间的距离，即d变小，则干涉条纹间距增大．故A正确．B、根据双缝干涉条纹的间距公式△x= λ知，增大双缝到屏的距离，即L增大，干涉条纹间距增大．故B错误．C、根据双缝干涉条纹的间距公式△x= λ知，将绿光换为红光，波长变长，则干涉条纹间距变大．故C错误．D、根据双缝干涉条纹的间距公式△x= λ知，将绿光换为紫光，波长变短，则干涉条纹间距减小．故D错误．故选：A．4.（单选）在杨氏双缝干涉实验中，如果单色光源S从如图所示的中轴位置沿垂直于SO的方向向上移动一段微小的距离，则相邻明条纹间的间距如何变化？中心干涉条纹向何方向移动？（   ）  A. 相邻明条纹间的间距不变，中心干涉条纹向上移动
B. 相邻明条纹间的间距变大，中心干涉条纹向下移动
C. 相邻明条纹间的间距不变，中心干涉条纹向下移动
D. 相邻明条纹间的间距变小，中心干涉条纹向上移动【答案】C  【解析】解：在双缝干涉实验中，若把单色光源S从双缝S1、S2的中心对称轴位置稍微向上移动，通过双缝S1、S2的光仍然是相干光，仍可产生干涉条纹，中央亮纹的位置经过s1、s2到s的路程差仍然等于0．  由于s′s1＞s′s2  ， 中央亮纹P的位置略向下移．
根据公式 ，条纹间距不变．
故选：C
5.用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为△x．下列说法中正确的有（   ）            A. 如果增大单缝到双缝间的距离，△x将增大
B. 如果增大双缝之间的距离，△x将增大
C. 如果增大双缝到光屏之间的距离，△x将增大
D. 如果将绿光换成波长更短的蓝光，其他条件不变，△x将增大【答案】C  【解析】解：A、△x与单缝到双缝间的距离无关，故A错误．  B、如果增大双缝之间的距离，使d增大，故△x变小，故B错误．
C、如果增大双缝到光屏之间的距离，L增大，△x将增大，故C正确．
D、若将绿光换成波长更短的蓝光，其他条件不变，△x将减小，故D错误．
故选：C．
6.在杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是（   ）            A. 若将其中一缝挡住，则屏上条纹不变，只是亮度减半
B. 若将其中一缝挡住，则屏上无条纹出现
C. 若将下方的缝挡住，则中央亮度的位置将下移
D. 分别用红蓝滤光片挡住，屏上观察不到条纹【答案】D  【解析】解：ABC、若把其中一缝挡住，出现单缝衍射现象，仍然出现明暗相间的条纹，条纹不等间距、不等宽，与干涉条纹不同．故ABC错误．  D、若将其中一缝用红色滤光片挡住，另一缝用蓝色滤光片挡住，则两光的频率不同，则不能发生干涉，屏上不出现条纹，但有亮光．故D正确．
故选：D．二、填空题7.如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，需要从标尺上读出某条亮条纹的位置。图（a）中所示的读数是________mm。若双缝相距为d，双缝到屏间的距离为l，相邻两个亮条纹中心的距离为Δx，则光的波长表示为λ＝________（字母表达式），某同学在两个亮条纹之间测量，测出以下结果，其他数据为：d＝0.20mm，l＝700mm，测量Δx的情况如图（b）所示。由此可计算出该光的波长为：λ＝________m。  【答案】 5.24；；4.40×10-7   【解析】从图中可以看出，主尺示数为5 mm，游标尺第12条刻线与主尺上的刻线对齐，即游标尺示数为：12×0.02 mm=0.24 mm，图中的游标卡尺的示数为5 mm+0.24 mm=5.24 mm.由干涉条纹间距的计算公式 解得光的波长表达式为 由图中可以求出条纹间距为 代入数据解得光的波长为 8.利用双缝干涉测定光的波长实验中，取双缝间距d=0.5mm, 双缝光屏间距离L=0.5m,用某种单色光照射双缝得到干涉图象如图，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图，则图中A位置的游标卡尺读数为________，B位置的游标卡尺读数为________， 单色光的波长为________m。  【答案】 11.1mm；15.6mm；   【解析】图A游标卡尺的读数为：11mm+0.1×1mm=11.1mm．图B游标卡尺读数为：15mm+0.1×6mm=15.6mm．根据 其中 得 ．9.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），并选用缝间距 的双缝屏．从仪器注明规格可知，像屏与双缝屏间的距离 ．然后，接通电源使光源正常工作．  ①已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有 分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图2（a）所示，图2（a）中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图2（b）中游标尺的读数 ；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3（a）所示，此时图3（b）中游标尺上读数 ________ ．②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 ________ ；这种色光的波长 ________ ．【答案】 15.02；2.31；660   【解析】①图3（b）中，游标卡尺的主尺读数为15mm，游标读数为0.02mm×1=0.02mm，所以最终读数为x2=15.02mm；②两个相邻明纹（或暗纹）间的距离 =2.31mm 根据 得 m=660nm三、解答题10.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）    【答案】 解：已知绿光的波长     绿光两明条纹间距 红光两明条纹间距为 设双缝间距为d，双缝到屏的间距为L，绿光在水中的波长为 ，相邻两明条纹间距为 则在空气中对绿光有 在水中对红光有 由以上两式可得 由波速公式，在水中对红光有 水的折射率 ，且 则红光的频率 【解析】利用波长和条纹间距的关系可以求出光的波长大小；结合折射率可以求出红光的频率大小。11.在双缝干涉测光的波长的实验中，所用双缝间距d=2mm，双缝到屏的间距L=86.4cm，手轮的初始读数（第一条线）为ⅹ1=2.12mm，转动手轮，分划板中心刻线移动到第13条线，手轮读数ⅹ2=5.54mm，求通过滤光片后的波长．    【答案】解：相邻两条亮纹的距离为：  △x= mm=0.285mm．
根据△x= λ，解得：
λ= = m=6.6×10﹣7m．
答：通过滤光片后的波长6.6×10﹣7m．  【解析】通过第1条亮纹和第3条亮纹的距离求出相邻亮纹的距离，根据双缝干涉条纹的间距公式求出绿光的波长．