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2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 實驗十五 用雙縫干涉測光的波長課堂檢測 1．[多選]利用下圖中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時，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項中l(wèi)減小，Δx變?。籅項中λ變大，Δx變大；D項中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)象的實驗中： (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，條紋間距變寬；當(dāng)雙縫到屏的距離l減小時，條紋間距變窄． 答案：(1)A　(2)變寬　變窄 3．在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，實驗裝置如圖所示． (1)某同學(xué)以線狀白熾燈為光源，對實驗裝置進行調(diào)節(jié)并觀察了實驗現(xiàn)象后，總結(jié)出以下幾點： 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有關(guān) 以上幾點中，你認(rèn)為正確的是________． (2)當(dāng)測量頭中的分劃板中心刻線對齊某條紋的中心時，手輪上的示數(shù)如圖甲所示，該讀數(shù)為________mm. (3)如果測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量干涉條紋的間距Δx時，測量值________實際值．(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錯誤．干涉條紋的疏密Δx＝λ與單縫寬度無關(guān)，C錯誤，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，實際值Δx實＝Δx測cosθ，θ為條紋與分劃板間的夾角，故Δx實<Δx測． 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，用以測量紅光的波長． (1)本實驗的實驗步驟有： 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用米尺測量雙縫到屏的距離； ④用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋間的距離． 在操作步驟②時還應(yīng)注意____________和__________． (2)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數(shù)如圖甲所示，然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，記下此時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“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，請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光的波長的實驗裝置，并用此裝置測量紅光的波長． 元件代號 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) (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位置時游標(biāo)卡尺如圖乙所示，則其示數(shù)為________mm；在B位置時游標(biāo)卡尺如圖丙所示．由以上所測數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長為________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，所以順序為CEDBA.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)得波長為6.510－7 m. 答案：(1)甲　(2)CEDBA　(3)111.10　6.510－7