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實驗十九干涉現(xiàn)象物理實驗doc

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實驗十九干涉現(xiàn)象物理實驗doc

內(nèi)化提升 1.某同學按實驗裝置安裝好儀器后, 觀察光的干涉現(xiàn)象, 獲得成功. 若他在此基礎上對 儀器的安裝作如下改動,還能使實驗成功的是 ( ) A .將遮光筒內(nèi)的光屏向靠近雙縫的方向移動少許,其他不動 B .將濾光片移至單縫和雙縫之間,其他不動 D .將單縫與雙縫的位置互換,其他不動 解析: 若將遮光筒的光屏向靠近雙縫的方向移動少許,其他不動,仍能觀察到光的干涉 現(xiàn)象,只是條紋間距減小一些;單縫與雙縫之間的距離要求是 5 cm~ 10 cm,因此可以有少 許移動. 答案: ABC 2.在做雙縫干涉實驗中, 用白光作光源, 將在屏上得到彩色條紋. 若在雙縫的一條縫前 放置一紅色濾光片 (只能透過紅光 ),而另一縫前加一綠色濾光片 (只能透過綠光 ),則這時 ( ) A .只有紅光和綠光的雙縫干涉,其他顏色光的雙縫干涉條紋消失 B .紅光和綠光的雙縫干涉條紋消失,其他顏色光的雙縫干涉條紋依然存在 D .屏上無任何光亮 解析: 從雙縫中透射出來的紅光和綠光,它們的頻率不相同,不滿足產(chǎn)生干涉的條件, 所以屏上沒有干涉條紋,但由于屏上有紅光和綠光到達,因而屏上有光亮,故本題只有  C 是 正確的. 答案: C 3.在利用雙縫干涉測定光波波長時,  首先調(diào)節(jié)光源、 濾光片、 單縫和雙縫的中心均位于 遮光筒的中心軸線上,并使單縫和雙縫豎直并且互相平行,當屏上出現(xiàn)了干涉圖樣后,用測 量頭上的游標卡尺去測量, 轉動手輪, 移動分劃板使分劃中心刻線與某條明紋中心對齊時 (如 圖 8A 所示 ) 將此明紋記為 1,然后再轉動手輪,分劃板中心刻線向右移動,依次經(jīng)過 2,3 等明紋,最終與明紋 6 中心對齊,分劃板中心刻線與明紋 1 和明紋 6 對齊時游標卡尺示數(shù)分 別如圖 8 中 B、C 所示 ( 游標卡尺為 10 分度 ),則圖 B 對應的讀數(shù)為 ________m ,圖 C 對應的 讀數(shù)為 ________m .用刻度尺量得雙縫到屏的距離為 60.00 cm,由雙縫上標示獲知雙縫間距 為 0.2 mm ,則發(fā)生干涉的光波波長為 ________m. 在實驗中,若經(jīng)粗調(diào)后透過測量頭上的目鏡觀察,看不到明暗相間的條紋,只看到一片 亮 區(qū) , 造 成 這 種 情 況 的 最 可 能 的 原  因 是 ________________________________________________________________________ . 圖 8 解析: 圖 B 對應讀數(shù)為 1.94× 10-2 m 2 l 根據(jù)公式 Δx= dλ λ= xd l 0.2× 10 -3× (2.84× 10-2 ×10 - 2 1 - 1.94 )× 5 = 60.00× 10-2 m = 6.00× 10- 7 m 若粗調(diào)后看不到干涉條紋,只看到一片亮區(qū),則最可能的原因是單縫與雙縫不平行. 答案: 1.94× 10-2 2.84× 10-2 6.00× 10- 7 原因見解析 4.用雙縫干涉測光的波長的實驗裝置如圖 9(1) 所示,已知單縫與雙縫間的距離 L 1=100 mm,雙縫與屏的距離 L 2= 700 mm ,雙縫間距 d= 0.25 mm,用測量頭來測量亮紋中心的距離.測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構成,轉動手輪,使分劃板左右移動,讓分劃板的中心 刻度線對準亮紋的中心 (如圖 9(2)所示 ),記下此時手輪上的讀數(shù),轉動測量頭,使分劃板中心刻度線對準另一條亮紋的中心,記下此時手輪上的讀數(shù). 圖  9 (1) 若實驗過程中分劃板的中心刻線分別對準第 1 條和第 4 條亮紋的中心時, 手輪上的讀 數(shù)如圖 9(3) 所示,則對準第 1 條時的讀數(shù) x1= ________mm ,對準第 4 條時的讀數(shù) x2 = ________mm; (2) 寫出計算波長 λ的表達式為 ________(用符號表示 ),計算值 λ= ________nm. 解析: (1)手輪上的讀數(shù)相似于螺旋測微器的讀數(shù)方法,即第 1 條亮紋讀數(shù) x1= 2 mm+ 0.01×19.0 mm = 2.190 mm ;第 4 條亮紋讀數(shù) x2= 7.5 mm+ 0.01× 36.8 mm = 7.868 mm. d a x2- x1 (2) 由公式 λ= L2 Δx和 Δx=n- 1= 4- 1 得表達式 d(x2- x1) λ= 3L ; 2 把題中已知的物理量數(shù)值代入波長公式得 λ= 676 nm. 答案: (1)2.190 d( x2- x1) 7.868 (2)λ= 3L 2 676 5.(2009 年天津六校聯(lián)考 )(1) 某同學用如圖 10 甲所示的實驗裝置,做“用雙縫干涉測光 的波長”的實驗, 他用帶有游標尺的測量頭 (如圖乙所示 )測量相鄰兩條亮紋間的距離 Δx.轉動 測量頭的手輪, 使分劃板的中心刻線對齊某一條亮紋 (將這一條紋確定為第 1 條亮紋 )的中心, 此時游標尺上的示數(shù)情況如圖丙所示;轉動測量頭的手輪,使分劃板的中心刻線對齊第 6 條 亮紋的中心,此時游標尺上的示數(shù)情況如圖丁所示,則圖丙的示數(shù) x1= ________mm ;圖丁 的示數(shù) x2= ________mm. 如果實驗中所用的雙縫間的距離 d= 0.20 mm ,雙縫到屏的距離 L = 60 cm,則計算波長的表達式 λ= ________(用已知量和直接測量量的符號表示 ).根據(jù)以上數(shù) 據(jù),可得實驗中測出的光的波長  λ= ______m. 圖 10 (2) 在上述實驗中,以白光為光源,將光源與單縫間的濾光片取走,在屏上能觀察到彩色 干涉條紋,若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片 (只能透過紅光 ),另一縫前放一綠色濾光片 (只能透過綠光 ),這時 ________( 填字母代號 ) . A .只有紅光和綠光的干涉條紋,其他顏色的光的干涉條紋消失 B .紅光和綠光的干涉條紋消失,其他顏色的光的干涉條紋仍然存在 C .任何顏色的干涉條紋都不存在,但屏上仍有亮光 D .屏上無任何亮光 解析: (1)由圖可知游標卡尺為 20 分度,丙圖中游標尺上第 3 條線與主尺上某條線對齊, 所以 x1=0+ 3× 0.05 mm= 0.15 mm ,丁圖 x2= 0.8 cm+19× 0.05 m=8.95 mm. L dΔx x2- x1 由 Δx= d λ得 λ= L , Δx= 5 ,所以 (x2- x1) d λ= ,代入數(shù)據(jù)得 λ= 5.87× 10-7 m. 5L (2) 發(fā)生雙縫干涉的條件是兩列光波頻率相等,而 ν紅<ν綠,不能發(fā)生干涉,但光仍能通過雙縫傳播到屏上, C 正確. (x2- x1)d 答案: (1)0.15 8.95 5.87× 10- 7 (2) C 5L 壹 ◇

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