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2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)十五 用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)課堂檢測(cè) 1．[多選]利用下圖中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時(shí)，下面幾種說法中正確的是(　　) 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(dòng)一小段距離后，干涉條紋間距變寬 D．換一個(gè)兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄 解析：由條紋間距公式Δx＝λ，d指雙縫間距離，l是雙縫到屏的距離，可知：A項(xiàng)中l(wèi)減小，Δx變??；B項(xiàng)中λ變大，Δx變大；D項(xiàng)中d變大，Δx變?。蔄、B、D正確． 答案：ABD 2．在觀察光的雙縫干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中： (1)將激光束照在下圖乙所示的雙縫上，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是圖甲中的________． (2)換用間隙更小的雙縫，保持雙縫到光屏的距離不變，在光屏上觀察到的條紋寬度將________；保持雙縫間隙不變，減小光屏到雙縫的距離，在光屏上觀察到的條紋寬度將________(以上均選填“變寬”、“變窄”或“不變”)． 解析：(1)雙縫干涉圖樣是平行且等寬的明暗相間的條紋，A圖正確． (2)根據(jù)Δx＝λ知，雙縫間的距離d減小時(shí)，條紋間距變寬；當(dāng)雙縫到屏的距離l減小時(shí)，條紋間距變窄． 答案：(1)A　(2)變寬　變窄 3．在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示． (1)某同學(xué)以線狀白熾燈為光源，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)并觀察了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，總結(jié)出以下幾點(diǎn)： A．燈絲與單縫和雙縫必須平行放置 B．干涉條紋與雙縫垂直 C．干涉條紋的疏密程度與單縫寬度有關(guān) D．干涉條紋的間距與光的波長(zhǎng)有關(guān) 以上幾點(diǎn)中，你認(rèn)為正確的是________． (2)當(dāng)測(cè)量頭中的分劃板中心刻線對(duì)齊某條紋的中心時(shí)，手輪上的示數(shù)如圖甲所示，該讀數(shù)為________mm. (3)如果測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖乙所示．則在這種情況下來測(cè)量干涉條紋的間距Δx時(shí)，測(cè)量值________實(shí)際值．(填“大于”“小于”或“等于”) 解析：(1)為了獲得清晰的干涉條紋，A正確．由干涉現(xiàn)象可知干涉條紋與雙縫平行，B錯(cuò)誤．干涉條紋的疏密Δx＝λ與單縫寬度無關(guān)，C錯(cuò)誤，D正確． (2)手輪的讀數(shù)為 (0.5 mm＋20.00.01 mm)＝0.700 mm. (3)條紋與分劃板不平行時(shí)，實(shí)際值Δx實(shí)＝Δx測(cè)cosθ，θ為條紋與分劃板間的夾角，故Δx實(shí)<Δx測(cè)． 答案：(1)AD　(2)0.700　(3)大于 4．現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在下圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測(cè)量紅光的波長(zhǎng)． (1)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟有： ①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮； ②按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上； ③用米尺測(cè)量雙縫到屏的距離； ④用測(cè)量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測(cè)微器)測(cè)量數(shù)條亮紋間的距離． 在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意____________和__________． (2)將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對(duì)齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖甲所示，然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對(duì)齊，記下此時(shí)圖乙中手輪上的示數(shù)________mm.求得相鄰亮紋的間距Δx為________mm. 解析：(1)單縫與雙縫的間距為5～10 cm，使單縫與雙縫相互平行． (2)圖甲的讀數(shù)為2.320 mm，圖乙的讀數(shù)為13.870 mm， Δx＝ mm＝2.310 mm. 答案：(1)單縫與雙縫的間距為5～10 cm　使單縫與雙縫相互平行　(2)13.870　2.310 5．在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，請(qǐng)按照題目要求回答下列問題． (1)下圖中甲、乙兩圖都是光的條紋形狀示意圖，其中干涉圖樣是________． (2)將下表中的光學(xué)元件放在圖丙所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置，并用此裝置測(cè)量紅光的波長(zhǎng)． 元件代號(hào) A B C D E 元件名稱 光屏 雙縫 白光光源 單縫 透紅光的濾光片 將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)為________．(填寫元件代號(hào)) (3)已知該裝置中雙縫間距d＝0.50 mm，雙縫到光屏的距離L＝0.50 m，在光屏上得到的干涉圖樣如圖甲所示，分劃板在圖中A位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖乙所示，則其示數(shù)為________mm；在B位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖丙所示．由以上所測(cè)數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長(zhǎng)為________m. 解析：圖甲中的條紋間距和寬度相同，是干涉圖樣，圖乙是衍射圖樣．光源發(fā)出的白光，各種頻率都有，加上E后通過的只有紅光了，變成單色光，加上D和B，就得到兩列頻率相同、步調(diào)一致的相干光，最后放置光屏，干涉條紋呈現(xiàn)在光屏上，所以順序?yàn)镃EDBA.B位置的示數(shù)為115.65 mm，圖甲中AB之間的距離為(115.65－111.10) mm＝4.55 mm，則相鄰條紋的間距為Δx＝ mm，再根據(jù)公式Δx＝λ，代入數(shù)據(jù)得波長(zhǎng)為6.510－7 m. 答案：(1)甲　(2)CEDBA　(3)111.10　6.510－7