2019-2020年高中物理 第5章 光的波動性 2 學生實驗:用雙縫干涉測量光的波長自我小測 教科版選修3-4.doc
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2019-2020年高中物理 第5章 光的波動性 2 學生實驗:用雙縫干涉測量光的波長自我小測 教科版選修3-4 1.若把楊氏雙縫干涉實驗改在水中進行,其他條件不變,則得到的干涉條紋間距將如何變化( ?。? A.變大 B.變小 C.不變 D.不能確定 2.從點光源L發(fā)出的白光,經(jīng)過透鏡后成一平行光束,垂直照射到擋光板P上,板上開有兩條靠得很近的平行狹縫S1、S2,如圖所示,在屏Q上可看到干涉條紋,圖中O點是屏上與兩狹縫等距離的一點,則( ). A.干涉條紋是黑白的,O點是亮點 B.干涉條紋是黑白的,O點是暗點 C.干涉條紋是彩色的,O點是亮點 D.干涉條紋是彩色的,O點是暗點 3.分別以紅光和紫光先后用同一裝置進行雙縫干涉實驗.在屏上得到相鄰的條紋間的距離分別為△x1和△x2,則( ?。? A.△x1<△x2 B.△x1>△x2 C.若雙縫間距離d減小,而其他條件保持不變,則△x1增大 D.若雙縫間距離d減小,而其他條件保持不變,則△x1不變 4.在用單色光做雙縫干涉實驗中,屏中央(到兩縫距離相等處)是亮條紋,稱為第零級亮條紋,緊靠中央亮紋的暗紋稱為第一級暗紋,那么( ?。? A.第三級暗紋到兩縫距離差為波長的1.5倍 B.第三級亮紋到兩縫距離差為波長的1.5倍 C.第三級亮紋到兩縫距離差為波長的2倍 D.第三級亮紋到兩縫距離差為波長的3倍 5.在雙縫干涉實驗中,以白光為光源,在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋,若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片(只能透過紅光),另一縫前放一綠色濾光片(只能透過綠光),這時( ?。? A.只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋,其他顏色的雙縫干涉條紋消失 B.紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失,其他顏色的雙縫干涉條紋依然存在 C.任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在,但屏上仍有光亮 D.屏上無任何光亮 6.在雙縫干涉實驗中,光屏上P點到雙縫S1、S2的距離之差為△1=0.75 μm,光屏上Q點到雙縫S1、S2的距離之差為△2=1.5μm.如果用頻率為f=6.01014 Hz的黃光照射雙縫,則( ?。? A.P點出現(xiàn)明條紋,Q點出現(xiàn)暗條紋 B.Q點出現(xiàn)明條紋,P點出現(xiàn)暗條紋 C.兩點均出現(xiàn)暗條紋 D.兩點均出現(xiàn)明條紋 7.激光散斑測速是一種嶄新的測速技術,它應用了光的干涉原理.用二次曝光照相所獲得的“散斑對”相當于雙縫干涉實驗中的雙縫,待測物體的速度v與二次曝光時間間隔△t的乘積等于雙縫間距.實驗中可測得二次曝光時間間隔△t、雙縫到屏的距離l以及相鄰兩條亮紋間距△x.若所用激光波長為λ,則該實驗確定物體運動速度的表達式是( ?。? A. B. C. D. 8.某同學在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中,實驗裝置如圖甲所示.使用的雙縫的間距為0.025 cm.實驗時,首先調(diào)節(jié)______和______的中心位于遮光筒的中心軸線上,并使______和______豎直且互相平行.當屏上出現(xiàn)了干涉圖樣后,通過測量頭(與螺旋測微器原理相似,手輪轉動一周,分劃板前進或后退0.500 mm)觀察第一條亮紋的位置如圖甲所示,第五條亮紋位置如圖乙所示,測出雙縫與屏的距離為50.00 cm,則待測光的波長λ=______ nm. 甲 乙 參考答案 1答案:B 解析:光在水中的波長小于在空氣中的波長,由條紋間距公式知,△x∝λ,B選項正確. 2答案:C 解析:白光是復色光,通過雙縫形成的干涉條紋是彩色條紋,由題意知,即光程差等于零,在O點振動加強,形成亮點,所以A、B、D三項錯誤,C選項正確. 3答案:BC 解析:由波長計算公式得,因為λ紅>λ紫,故紅光的條紋間距大于紫光的條紋間距,B正確;當雙縫間距d減小,其他條件不變時,條紋間距應增大,故C正確. 4答案:D 解析:根據(jù)出現(xiàn)明暗條紋的條件:當|S2P-S1P|=nλ時,在屏上P點出現(xiàn)亮條紋.n=0時,在屏中央出現(xiàn)第零級亮紋,n=1時,在屏上出現(xiàn)第一級亮紋.以此類推,|S2P′-S1P′|=(2n-1)在屏上出現(xiàn)暗條紋.n=1時,在屏上出現(xiàn)第一級暗紋,n=2時,在屏上出現(xiàn)第二級暗紋.以此類推,根據(jù)以上所述,應選D. 5答案:C 解析:波的干涉條件是兩列波頻率相同,因此紅色光和綠色光不能發(fā)生干涉現(xiàn)象,但紅色光和綠色光都各自發(fā)生衍射現(xiàn)象,在屏上看到的是紅色和綠色疊加后的光,因此只有C項才正確. 6答案:B 解析:根據(jù)波長與波速的關系式:,得知黃光的波長λ=0.5 μm,則P點到雙縫S1和S2的距離之差△1是黃光波長λ的倍,即半波長的奇數(shù)倍,P點出現(xiàn)暗條紋;而Q點到雙縫S1、S2的距離之差△2是黃光波長的倍,即波長的整數(shù)倍,Q點出現(xiàn)明條紋,所以選項B正確. 7答案:B 8答案:光源 單縫 單縫 雙縫 592.75 nm 解析:在光的干涉測波長的實驗中,首先調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、屏的中心位于遮光筒的中心軸線上,并使單縫和雙縫豎直且互相平行.在讀數(shù)時由螺旋測微器原理知圖a讀數(shù)為1.138 mm,圖b讀數(shù)為5.880 mm,由 由公式.- 配套講稿:
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