2021高考物理一輪復(fù)習(xí)規(guī)范演練58用雙縫干涉測光的波長含解析新人教版

1、規(guī)范演練58用雙縫干涉測光的波長1.用某種單色光做雙縫干涉實驗時，已知雙縫間的距離d的大小恰好是圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，如圖丁所示；雙縫到毛玻璃屏間的距離的大小由圖中的毫米刻度尺讀出，如圖丙所示；實驗時先移動測量頭（如圖甲所示）上的手輪，把分劃線對準(zhǔn)靠近最左邊的一條亮條紋（如圖乙所示），并記下螺旋測微器的讀數(shù)x1（如圖戊所示），然后轉(zhuǎn)動手輪，把分劃線向右移動，直到對準(zhǔn)第7條亮條紋并記下螺旋測微器的讀數(shù)x2（如圖己所示），由以上測量數(shù)據(jù)求該單色光的波長（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.解析：根據(jù)條紋間距公式x可知，波長x，代入題目提供的數(shù)據(jù)就可求解，由題圖丁可直接讀出d0.25 mm0.000 25 m，雙

2、縫到屏的距離由題圖丙讀出l 74.90 cm0.749 0 m.由題圖乙、戊、己可知，兩條相鄰亮條紋間的距離x mm2.400 mm0.002 400 m，將以上數(shù)據(jù)代入得 m8.0×107 m.答案：8.0×107 m.2.1801年，托馬斯·楊用雙縫干涉實驗研究了光波的性質(zhì)，1834年，洛埃利用平面鏡同樣得到了楊氏干涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實驗）.（1）洛埃鏡實驗的基本裝置如圖所示，s為單色光源，m為平面鏡，試用平面鏡成像作圖法畫出s經(jīng)平面鏡反射后的光與直線發(fā)出的光在光屏上相交的區(qū)域.（2）設(shè)光源s到平面鏡的垂直距離和到光屏的垂直距離分別為a和l，光的波長為，在光屏

3、上形成干涉條紋，寫出相鄰兩條亮條紋（或暗條紋）間距離x的表達(dá)式.解析：（1）如圖所示.（2）x，因為d2a，故x.答案：見解析3.（2019·江西撫州期末）用某種單色光做雙縫干涉實驗時，已知雙縫間距離的大小恰好是下圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)（如圖1所示）dmm，雙縫到毛玻璃屏間的距離l75 cm，實驗時先移動測量頭上的手輪，把分化線對準(zhǔn)靠近最左邊的一條明條紋（記為第1條明條紋），并記下螺旋測微器的讀數(shù)x1mm（如圖2所示），然后轉(zhuǎn)動手輪，把分劃線向右邊移動，直到對準(zhǔn)第7條明條紋并記下螺旋測微器的讀數(shù)x2mm（如圖3所示），由以上測量數(shù)據(jù)求得該單色光的波長為nm.解析：游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為0

4、mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×50.25 mm，所以最終讀數(shù)為0.25 mm.螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0.0 mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×29.90.299 mm，所以最終讀數(shù)為0.299 mm.螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為14.5 mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×20.00.200 mm，所以最終讀數(shù)為14.700 mm.因為x，又x，所以d，代入數(shù)據(jù)得：800 nm.答案：0.250.29914.7008004.（2019·北京海淀模擬）如圖甲所示，在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將實驗儀器按要求安裝在光具座上，并選用縫間距d0.20 mm的雙縫屏.然

5、后，接通電源使光源正常工作.已知像屏與雙縫屏間的距離l700 mm.（1）已知測量頭上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游標(biāo)尺）上有20分度.某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，使分劃板中心刻度線與某條紋a中心對齊，如圖乙所示，此時測量頭上主尺和游標(biāo)尺的示數(shù)如圖丙所示，則此示數(shù)為mm；接著再轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻度線與某條紋b中心對齊，測得a條紋到b條紋間的距離為8.40 mm.利用上述測量結(jié)果，經(jīng)計算可得經(jīng)濾光片射向雙縫的色光的波長_m（保留兩位有效數(shù)字）.（2）另一同學(xué)按實驗裝置安裝好儀器后，觀察到光的干涉現(xiàn)象很明顯.若他對實驗裝置進(jìn)行改動后，在像屏上仍能觀察到清晰的條紋，且條紋數(shù)目有所增加

6、.以下改動可能會實現(xiàn)這個效果的是.a.僅將濾光片移至單縫和雙縫之間b.僅將單縫與雙縫間距增大少許c.僅將單縫與雙縫的位置互換d.僅將紅色濾光片換成綠色濾光片解析：（1）測量頭上示數(shù)為5×0.05 mm0.25 mm；a條紋與b條紋間的中心距離為8.40 mm，共5個條紋間隔，則相鄰條紋間隔x1.68 mm，由x，解得經(jīng)濾光片射向雙縫的色光的波長4.8×107 m.（2）根據(jù)條紋間隔公式x知，若要使觀察到清晰的條紋數(shù)目增加，即減小條紋間距，則可以減小濾光片射向雙縫的色光的波長，即可以將紅色濾光片換成綠色濾光片，選項d正確.答案：（1）0.254.8×107（2）d5

7、.（2019·福建思明期中）如圖甲，在利用雙縫干涉測定光波波長時，首先調(diào)節(jié)光具座上的白熾燈、濾光片、單縫、雙縫和遮光筒，使它們的中心，并使單縫和雙縫豎直并且互相平行.已知單縫與雙縫間的距離l1，雙縫與屏的距離l2，雙縫間距d.用測量頭來測量亮紋中心的距離.測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板左右移動，讓分劃板的中心刻線對準(zhǔn)亮紋的中心如圖乙所示，記下此時手輪上的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)另一條亮紋的中心，記下此時手輪上的讀數(shù).（1）（多選）下列說法正確的是；a.將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄b.將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬c.將單縫向雙縫移動

8、一小段距離后，干涉條紋間距變寬d.換一個兩縫之間距離較大的兩縫，干涉條紋間距變窄e.去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失（2）分劃板的中心刻線分別對準(zhǔn)第1條和第7條亮紋的中心時，手輪上的讀數(shù)如圖丙所示，則對準(zhǔn)第1條時讀數(shù)：x1mm，對準(zhǔn)第7條時讀數(shù)：x2mm；（3）寫出計算波長的表達(dá)式：_.解析：（1）根據(jù)x可知，在其他條件不變的情況下，減小l，條紋間距變窄，故a正確；根據(jù)x可知，在其他條件不變的情況下，將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的，則波長變大，干涉條紋間距變寬，故b正確；根據(jù)條紋的寬度與單縫和雙縫間的距離無關(guān)，所以將單縫向雙縫移動之后，并不影響條紋的寬度，故c錯誤；根據(jù)x可知，在其他條件不變的情況下，換一個兩縫之間距離較大的雙縫，即d增大，干涉條紋間距變窄，故d正確；去掉濾光片后，入射光是復(fù)合光，而兩列光相干的條件是它們的頻率相同，所以能發(fā)生干涉現(xiàn)象，但條紋是彩色的，故e錯誤.（2）