高考物理一轮复习 专题57 双缝干涉测光的波长（测）（含解析）1

专题57 双缝干涉测光的波长（测）【满分：110分 时间：90分钟】实验题（共10小题，每题11分）1某同学设计了一个测定激光波长的实验装置如图（a）所示，激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片上出现一排等距的亮点。图（b）中的黑点代表亮点的中心位置。（1）这个现象说明激光具有_性。（2）通过量出相邻光点的距离可以算出激光的波长据资料介绍：如果双缝的缝间距离为d，双缝到感光片的距离为L，感光片上相邻两光点间的距离为，则光的波长。该同学测得L= 1000m，缝间距d0220mm，用带10分度游标的卡尺测得感光片上第1到第4个光点的距离如图（b）所示，该距离是_mm，实验中激光的波长m（保留2位有效数字）（3）如果实验时将红色激光换成绿色激光，屏上相邻两点间的距离将_。【答案】（1）波动 （2）85 6210-7 （3）减小【名师点睛】考查光的干涉现象，关键是搞清试验的原理及实验的步骤等；同时掌握游标卡尺的读数，理解各色光的波长关系。2在利用双缝干涉测量光的波长实验中，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹，读出手轮的读数0045mm，如图甲所示继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮条纹，如图乙所示，读出手轮的读数为mm。如果已经量得双缝的间距是030 mm，双缝和光屏之间的距离是900 mm，则待测光的波长是_m（结果保留三位有效数字）【答案】14535； 537107 【名师点睛】解决本题的关键知道双缝干涉实验的原理及操作步骤，以及掌握螺旋测微器的读数方法：螺旋测微器的读数等于主尺读数加上游标读数，需估读；记住双缝干涉条纹的间距公式。3现有等光学元件，要把它们放在图甲所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。（1）本实验的步骤有：调节单缝与双缝的间距为510cm，并使单缝与双缝相互平行；按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；取下遮光筒右侧的元件，打开光源，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；用米尺测出双缝到屏的距离；用测量头（读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离；将测得的数据代入公式求出红光的波长。以上步骤合理的顺序是_。（只填步骤代号）（2）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示；然后同方向转动测量头，使分划板的中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示。则图乙中手轮上的示数是_mm；图丙中手轮上的示数是_mm。（3）已知双缝到屏的距离为0500 m，使用的双缝间距为28104m，由此可求得所测红光波长为_m（结果保留三位有效数字）。【答案】（1）（1）（2）11305880（3）623107【名师点睛】此题考查了用双缝干涉测定光的波长实验；解题的关键是搞清实验的原理及实验步骤等；关键掌握条纹的间距公式，会对螺旋测微器正确读数。4在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，某同学安装实验装置如图所示，调试好后能观察到清晰的干涉条纹（1）根据实验装置可知，分别是_。（2）某次实验时，该同学调节划分板的位置，使分划板中心刻度线对齐某亮纹的中心，如图所示，此时螺旋测微器的读数为_（3）转动手轮，使分划线向一侧移动到另一亮纹的中心位置，再次从螺旋测微器上读数，若实验测得4条亮纹中心间的距离为=0960mm，已知双缝间距为d=15mm，双缝到屏的距离为L=100m，则对应的光波波长=_【答案】（1）滤光片双缝（2）1181mm（3）【解析】 （1）该实验是让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以光具座上放置的光学元件依次为光源滤光片单缝双缝遮光筒光屏注意调节光学元件各中心位于遮光筒的轴线上（2）螺旋测微器的固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为001180mm=0180mm，所以最终读数为11791181mm（3）根据 得，【名师点睛】解决本题的关键掌握光具座上放置的光学元件依次为光源滤光片单缝双缝遮光筒光屏注意调节光学元件各中心位于遮光筒的轴线上，螺旋测微器的读数方法，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式。5双缝干涉测光的波长实验装置如图1所示，已知单缝与双缝的距离L1=60mm，双缝与屏的距离L2=700mm，单缝宽d1=010mm，双缝间距d2=025mm用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心，（如图2所示），记下此时手轮的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的刻度（1）板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图3所示，则对准第1条时读数x1=mm，对准第4条时读数x2=mm，相邻两条亮纹间的距离x=mm（2）波长的公式=；求得的波长值是nm【答案】（1）2190，7868（2），676（2）根据双缝干涉条纹的间距公式x=，得：=代入数据得：=676nm故答案为：（1）2190，7868 （2），676【点评】解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读根据双缝干涉条纹的间距公式x=6在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。如图所示。（1）M、N、P三个光学元件依次为_。A滤光片、单缝、双缝 B单缝、滤光片、双缝C单缝、双缝、滤光片 D滤光片、双缝、单缝（2）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数xA111mm，xB_mm，相邻两条纹间距x_mm；【答案】）（1）A（2）156 075【名师点睛】游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读，结合A、B的距离求出相邻条纹的间距7利用双缝干涉测定光的波长实验中，已知单缝与双缝间的距离L1，双缝与屏的距离L2，双缝间距d。用某种单色光照射双缝得到干涉图象如图甲所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺的读数如图乙所示，图中A位置的游标卡尺读数为x1=_cm，B位置的游标卡尺读数为x2=_cm；单色光的波长为_。（用上述字母表示。）甲AB【答案】092 ，190 ，【名师点睛】此题考查了双缝干涉实验以及游标卡尺的读数问题；解题的关键是掌握游标卡尺的读数规则，掌握条纹间距的表达式，并要明确公式中各个物理量的含义；游标卡尺及螺旋测微器的读数总是考试的重点，需熟练掌握读数方法8利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d04 mm，双缝到光屏间的距离l05 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则：（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA_ mm，xB_ mm，（2）用波长的表达式计算出单色光的波长为_；（3）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将_（填“变大”、“不变”或“变小”）。【答案】（1）111 156 （2） （3）变小【解析】 （1）游标卡尺读数时：一要注意精确度，二要注意读数时主尺读数应为游标尺零刻度线所对主尺位置的读数；三要注意单位，无论是主尺读数还是游标尺读数都要以mm为单位读取本题中还要注意主尺上的数字的单位是cm，不是mm由图可知，由得从可知，波长越长的光，干涉条纹间距越大，根据频率、光速与波长的关系可知，频率越大的光，波长越短，所以干涉条纹间距越小。【名师点睛】此题考查了双缝干涉实验以及游标卡尺的读数问题；解题的关键是掌握游标卡尺的读数规则，掌握条纹间距的表达式，并要明确公式中各个物理量的含义；游标卡尺及螺旋测微器的读数总是考试的重点，需熟练掌握读数方法9某同学设计了一个测定激光的波长的实验装置如图所示，激光器发出一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片的位置上出现一排等距的亮线（1）这个现象说明激光具有性（2）某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时如图（1）所示，游标卡尺的示数如图（3）所示；第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心线时如图（2）所示，游标卡尺的读数如图（4）所示已知双缝间距为05 mm，从双缝到屏的距离为1 m，则图（3）中游标卡尺的示数为mm，图（4）中游标卡尺的示数为mm，所测光波的波长为m（波长值保留两位有效数字）。【答案】（1）相干 （2） 114 16 8 ，6810-7m【名师点睛】游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读，结合A、B的距离求出相邻条纹的间距10用双缝干涉测光的波长。实验装置如下图a所示，已知单缝与双缝的距离L1=60mm，双缝与屏的距离L2=700mm，单缝宽d1=010mm，双缝间距d2=025mm。用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心，（如下图b所示），记下此时手轮的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的刻度。（1）分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如下图c所示，则对准第1条时读数x1=_mm，对准第4条时读数x2=_mm，相邻两条亮纹间的距离x=_mm。（2）计算波长的公式=_；求得的波长值是_nm（保留三位有效数字）。【答案】（1）2190； 7868； 1893； 676；【名师点睛】解决本题的关键掌握光具座上放置的光学元件依次为光源滤光片单缝双缝遮光筒光屏注意调节光学元件各中心位于遮光筒的轴线上，螺旋测微器的读数方法，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式- 9 -