【备考2020】高考物理一轮复习学案 第49讲 实验（二） 用双缝干涉测光的波长（原卷＋解析卷）

第49讲 实验（二） 用双缝干涉测光的波长(原卷版) 理解双缝干涉实验原理 观察双缝干涉图样 了解测量头的构造及使用方法 测定单色光的波长 【实验步骤】 1．观察干涉条纹 (1)按实验原理图将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安装在光具座上。 (2)接好光源，打开开关，使灯丝正常发光。 (3)调节各器件的高度，使光源发出的光能沿轴线到达光屏。 (4)安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝的缝平行，二者间距约5 cm～10 cm，这时，可观察白光的干涉条纹。 (5)在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。 2．测定单色光的波长 (1)安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹。 (2)使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上的读数a1，将该条纹记为第1条亮纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a2，将该条纹记为第n条亮纹。 (3)用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(d是已知的)。 (4)重复测量。 1．在做双缝干涉实验时，在观察屏的某处是亮纹，则对某一光子到达观察屏的位置，下列说法正确的是（　　） A．一定到达亮纹位置 B．一定到达暗纹位置 C．该光子可能到达观察屏的任意位置 D．以上说法均不可能 2．一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图所示。若要使两者对齐，该同学应如何调节（　　） A．仅左右转动透镜 B．仅旋转滤光片 C．仅拨动拨杆 D．仅旋转测量头 3．用双缝干涉测光的波长。实验装置如图1所示，已知单缝与双缝间的距离L1＝100mm，双缝与屏的距离L2＝700mm，双缝间距d＝0.25mm。用测量头来测量亮纹中心的距离。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，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图2所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数。 （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 （2）写出计算波长λ的表达式，λ＝　 　（用符号表示），λ＝　 　mm（保留三位有效数字） 4．某同学利用图示装置测量某种单色光的波长，实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： （1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可　 　。 A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 （2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为△x，则单色光的波长λ＝　 　： （3）某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。则所测单色光的波长　 　mm（结果保留3位有效数字） 5．下列说法正确的是（　　） A．只有横波才能产生干涉现象 B．红光的光子能量比紫光光子能量大 C．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现条纹时而出现暗条纹 D．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空中，在不断增大入射角水面上首先消失的是绿光 要点一　实验原理与操作 【注意事项】 (1)双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，且注意保养。 (2)安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且间距适当。 (3)光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近。 (4)照在光屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝，测量头与遮光筒不共轴所致；干涉条纹不清晰的一般原因是单缝与双缝不平行所致，故应正确调节。 要点二　数据处理与误差分析 【数据处理】 (1)条纹 ... ...