四川省内江第六中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-4：5.2实验探究：用双缝干涉测量光的波长 配套练习（含解析）

5.2实验探究：用双缝干涉测量光的波长 1．（1）细丝和单缝有相似的衍射图样，在相同条件下，小明用激光束分别垂直照射两种不同直径的细丝I和细丝II，在光屏上形成的衍射图样如图中a和b所示，已知细丝I的直径为0.605mm，现用螺旋测微器测量细丝II的直径，如图所示，细丝II的直径为_____mm．图中的_____（填“a”或“b”）是细丝II的衍射图样． （2）小明在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时，尝试用单缝和平面镜做类似实验．单缝和平面镜的放置如图所示，白炽灯发出的光经滤光片称为波长为的单色光照射单缝，能在光屏上观察到明暗相间的干涉条纹．小明测得单缝与镜面延长线的距离为h，与光屏的距离为D，则条纹间距_____，随后小明撤去平面镜，在单缝下方A处放置同样的另一单缝，形成双缝结构，则在光屏上_____（填“能”会“不能”）观察到干涉条纹． 2．在“双缝干涉测光的波长”实验中，调节分划板的位置，使分划板的中心刻线对齐某条亮条纹的中心且计数1，此时螺旋测微器的示数如图甲所示；转动手轮，使分划线向一侧移动，数到第4条亮纹时，使分划板的中心刻线对齐第4条亮条纹的中心，此时螺旋测微器的示数如图乙所示．已知双缝间距d＝2.0 mm，双缝到屏的距离L＝1.00 m，则甲图所示读数为_____mm，乙图所示读数为_____mm，被测光波的波长为_____ m. 3．在用双缝干涉测光的波长的实验中，所用实验装置如图甲所示。 ①调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐第1条亮条纹的中心，此时手轮上的读数如图乙所示，则读数为_____mm； ②如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长，则图中除了光源以外，其他不必要的器材元件有_____。 4．某同学用双缝干涉实验仪测量光的波长，如图所示． ①实验中选用的双缝间距为 d，双缝到像屏的距离为 l，在像屏上得到的干涉图样如图所 示，分划板刻线在图中 A、B 位置时，游标卡尺的读数分别为 x1、x2，则入射的单色光波长 的计算表达式为 λ＝_____． ②分划板刻线在明条纹 B 位置时，测量头的游标卡尺如图所示，则其读数为_____mm； ③关于该实验，下列说法正确的是_____． A．如果去掉滤光片，在像屏上得到的是明暗相间的白色干涉条纹 B．如果用激光作为光源，则无需凸透镜和滤光片，也能在像屏上得到干涉条纹 C．单缝和双缝必须要相互平行，且处于竖直方向的位置，否则无法用测量头读数 D．若双缝中某一条被遮住，则像屏上得到的是单缝衍射的条纹 5．某同学在做“用双缝干涉测定光的波长”的实验时，第一次分划板中心刻度线对齐第2条亮纹的中心时（如图甲中的A），游标卡尺的示数如图乙所示，第二次分划板中心刻度线对齐第6条亮纹的中心时（如图丙中的B），游标卡尺的示数如图丁所示．已知双缝间距d=0.5mm，双缝到屏的距离l=1m，则：图乙中游标卡尺的示数为__mm．图丁中游标卡尺的示数为__mm，所测光波的波长为__m （保留两位有效数字）． 6．在用双缝干涉测光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题： （1）如图a所示，甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是_____ ． （2）将下表中的光学元件放在图a的丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长． 将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，各光学元件的排列顺序应为_____ ．（填写元件代号） （3）已知该装置中双缝间距d=0.50mm，双缝到光屏的距离l=0.50m，在光屏上得到的干涉图样如图b甲所示，分划板在图中A位置时游标卡尺如图b乙所示，则其示数= _____ ?mm；在B位置时游标卡尺如图b丙所示，则相邻两条纹间距= _____ ?mm． （4）由以上所测数据，可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为_____ ?m． （5）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹 ... ...