4 实验:用双缝干涉测量光的波长 [实验思路] 1.(1)干涉图样 (2)波长 2.(1)明暗相间 Δx (2)刻度尺 测量头 [实验器材] 刻度尺 [物理量的测量] 1.共轴 2.干涉 3.中心 4.Δx 5.波长 6.波长 例1 B [解析] 凸透镜的作用是使光汇聚到一点,故A错误;当分划板的中心刻线与亮条纹不平行时,应该转动测量头,将图中分划板调到竖直方向并与干涉条纹平行,左右拨动拨杆,调节单缝无法使条纹与分划板竖线平行,故B正确,C错误;若想增加从目镜中观察到的条纹个数,则应该减小条纹间距,由Δx=λ,应该将屏向靠近双缝的方向移动从而减小l,或者增大双缝间距d,故D错误. 变式1 (1)B (2)A [解析] (1)实验中通过滤光片获得单色光,通过单缝获得线光源,通过双缝获得相干光,可知,图中光具座上标注为①②③的仪器依次为滤光片、单缝、双缝,故选B. (2)根据Δx=λ,若仅将双缝与光屏之间的距离减小少许,则相邻亮条纹之间的间距减小,则从目镜中观察到的条纹个数增加,故A正确;若仅将单缝与双缝间距增大少许,结合上述可知,相邻亮条纹之间的间距不变,则从目镜中观察到的条纹个数不变,故B错误;若仅将双缝间的距离减小少许,结合上述可知,相邻亮条纹之间的间距增大,则从目镜中观察到的条纹个数减少,故C错误. 例2 光源 滤光片 单缝 双缝 594 [解析] 在实验时,首先调节实验装置,使光源、滤光片的中心位于遮光筒的中心轴线上,并使单缝和双缝相互平行.图乙中测量头的示数为1.128 mm,图丙中测量头的示数为5.878 mm,条纹间距为Δx= mm=1.188 mm.由双缝干涉条纹间距公式Δx=λ,解得待测光的波长为λ=Δx=5.94×10-7 m=594 nm. 变式2 (1)1.250 (2)1.775 (3)6.6×10-7 [解析] (1)图乙中游标卡尺的主尺读数为1.2 cm,游标尺读数为10×0.05 mm=0.50 mm=0.050 cm,所以最终读数为1.2 cm+0.050 cm=1.250 cm. (2)图丁中游标卡尺的主尺读数为1.7 cm,游标尺读数为15×0.05 mm=0.75 mm=0.075 cm,所以最终读数为1.7 cm+0.075 cm=1.775 cm. (3)Δx=≈0.131 cm,根据Δx=λ,解得λ≈6.6×10-7 m. 随堂巩固 1.AC [解析] 安装实验器材时要注意:光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合,光源与光屏正面相对,滤光片、单缝和双缝的中心位置在遮光筒轴线上,单缝与双缝要相互平行,才能使实验成功,还要保证光源发出的光束不要太暗,而滤光片是为了得到单色光,选项A、C正确. 2.ABC [解析] 光屏靠近或远离双缝时,l减小或增大,仍能出现干涉条纹,只是条纹宽度减小或增大;改变单缝与双缝之间的距离时,干涉条纹不变;将单缝与双缝的位置互换时,只有一个光源,所以不能产生干涉,故A、B、C正确,D错误. 3.(1)滤光片 单色 (2)2.332(2.331~2.334均可) (3)6.0×10-7 (4)变大 [解析] (1)图甲中虚线框位置的组件名称是滤光片,它的作用是获得单色光. (2)手轮上的刻度读数为2 mm+0.01 mm×33.2=2.332 mm. (3)条纹间距Δx= mm=3 mm,根据Δx=λ,可得λ== m=6.0×10-7 m. (4)在其他条件不变的情况下,仅将光的波长换成较大的做实验,根据Δx=λ,可知光屏上相邻两亮条纹的中心间距变大.4 实验:用双缝干涉测量光的波长 1.(1)A (2) (3)ACD (4)D [解析] (1)光从透镜射出后,经过滤光片,增强光的单色性,然后经过单缝,使光的平行性更好,最后经过双缝,发生干涉现象,故A正确,B、C、D错误. (2)由公式可得=λ,可得该单色光波长的表达式为λ=. (3)由上式可知,要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可改用波长更长的红色激光、减小双缝间距d或将屏幕向远离双缝的位置移动增加像屏与双缝间距离L,故A、C、D正确,B、E错误. (4)由干涉图样可以看出,干涉条纹清晰,亮度正常,只是条纹偏离位置,所以出现这种现象的原因可能是测量头过于右偏,应调节测量头上的手轮,使它适当左移,故D正确,A、B、C错误. 2.(1)相互平行 (2)2.320 ... ...
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