2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题:54 用双缝干涉测光的波长

试卷更新日期:2020-10-30 类型:一轮复习

一、单选题

  • 1. 用如图所示的装置来观察光的双缝干涉现象时,以下推断正确的是(   )

    A、双缝干涉图样中亮条纹之间的距离相等,暗条纹之间的距离不相等 B、若入射光是白光,则像屏上的条纹是黑白相间的干涉条纹 C、像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时,该点处一定是亮条纹 D、图中双缝屏的作用是使通过双缝的光形成两列相干光波
  • 2. 某同学用如图所示的实验装置做“用双缝干涉测量光的波长”实验,下列说法中正确的是(   )

    A、将屏远离双缝,干涉条纹间距变小 B、将滤光片由红色的换蓝色的,干涉条纹间距变大 C、换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变小 D、将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变大

二、多选题

  • 3. 如图为a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样,则_________

    A、在同种均匀介质中,a光的传播速度小于b光的传播速度 B、在真空中,a光的波长大于b光的波长 C、从同种介质射入真空时,逐渐增大入射角,则b光的折射光线首先消失 D、照射在同一金属板上发生光电效应时,a光的饱和光电流一定大 E、若两光均由氢原子能级跃迁产生,产生b光的能级能量差大

三、填空题

  • 4. 在双缝干涉实验中,钠灯发出波长为589nm的黄光,在距双缝1m的屏上形成干涉条纹。已知双缝间距为1.68×104m,则相邻两明条纹中心间距为m。若改用氦氖激光器作光源,其发出的红光波长比黄光的(选填“长”或“短”),其它条件不变,则相邻两明条纹中心间距比黄光的(选填“大”或“小”)。
  • 5. 如图所示,在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,需要从标尺上读出某条亮条纹的位置。图(a)中所示的读数是mm。若双缝相距为d,双缝到屏间的距离为l,相邻两个亮条纹中心的距离为Δx,则光的波长表示为λ=(字母表达式),某同学在两个亮条纹之间测量,测出以下结果,其他数据为:d=0.20mm,l=700mm,测量Δx的情况如图(b)所示。由此可计算出该光的波长为:λ=m。

四、实验探究题

  • 6. “用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示。测量头由分划板、目镜、手轮等构成,已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d。

    ①如图乙所示,移动测量头上的手轮,使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心,记下此时手轮上螺旋测微器的读数 x1 。转动测量头,使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心,此时手轮上螺旋测微器的读数x2如图丙所示,则读数 x2= mm;

    ②已知双缝与屏的距离为L,双缝间距为d。计算波长的公式λ=;(用题目中给出的字母表示)

    ③在此实验中,下列说法正确的是

    A.用白光作为光源,屏上将呈现彩色条纹

    B.用红光作为光源,屏上将呈现红黑条纹

    C.用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上仍将呈现等间距的条纹

    D.用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上仍将呈现等间距的条纹

  • 7. 如图甲所示,在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,将实验仪器按要求安装在光具座上,并选用缝间距d=0.4mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离l=0.5m。然后,接通电源使光源正常工作。

    (1)、由理论分析可知,波长为λ的单色光在双缝干涉实验中形成干涉条纹,其相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距Δx=(字母表达式);

    (2)、用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示,分划板处于B位置时游标卡尺读数如图中所给出,则分划板在图中B位置时游标卡尺读数为xB=mm;
    (3)、若已知分划板处于A位置时,刻度为11.1mm,该单色光的波长λ=m(结果保留2位有效数字);
    (4)、另一同学按实验装置安装好仪器后,观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后,在像屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加。以下改动可实现这个效果的是_____。
    A、仅将滤光片移至单缝和双缝之间 B、仅将单缝远离双缝移动少许 C、仅将单缝与双缝的位置互换 D、仅将红色滤芯光片换成绿色的滤芯光片
  • 8. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中:
    (1)、实验中双缝干涉实验仪如图甲所示,双缝的间距为d,双缝到光屏的距离为l ,透过目镜观察到的干涉图样如图乙所示,分划板刻线在图中A、B位置时,游标卡尺的读数分别为 x1x2 ,则计算入射单色光波长的表达式为 λ=

    (2)、光源是小灯泡,在单缝前加红滤光片,在光屏上得到的是__________。
    A、明暗相间的白色干涉条纹 B、红黑相间的干涉条纹 C、绿黑相间的干涉条纹
    (3)、实验中干涉条纹太密,难以测量。下列做法可以增大条纹间距的有__________。
    A、增大双缝与单缝间距离 B、减小双缝与单缝间距离 C、增大双缝与光屏间距离 D、减小双缝与光屏间距离
  • 9. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,将实验器材按要求安装在光具座上,如图所示。在实验前已获知的数据有:双缝的间距为 d ,双缝到屏的距离为 L

    (1)、为了达到实验目的,根据已标明的实验器材,可判断出 M 处的实验器材是
    (2)、分别选用红色和蓝色滤光片做实验,得到的干涉图样是如下四幅图中的两幅。则用红色滤光片做实验得到的干涉图样是其中的______(填选项前面的字母代号)。
    A、 B、 C、 D、
    (3)、当用红色滤光片做实验时,经测量红光干涉条纹中相邻两亮条纹间的距离为 Δx ,则此红光波长大小的表达式 λ=
  • 10.                        
    (1)、某同学用如图所示的实验装置做“用双缝干涉测光的波长”的实验,他用带有游标尺的测量头测量相邻两条亮条纹间的距离。转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第一亮条纹)的中心,此时游标尺上的示数x1=1.15mm;转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐第六亮条纹的中心,此时游标尺上的示数x2=8.95mm。双缝间的距离d=0.20mm,双缝到屏的距离L=60cm。实验中计算波长的表达式λ=(用直接测量量的符号表示)。根据以上数据,可计算得出光的波长λ=m。(结果保留两位有效数字)

    (2)、关于该实验,以下说法中正确的是(____)。
    A、将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄 B、将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽 C、将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
  • 11. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图),单缝保持竖直方向,并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知,毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作。
    (1)、组装仪器时,单缝和双缝的空间关系应该为____________。

    A、a代表单缝,b代表双缝 B、a代表双缝,b代表单缝 C、二者相互平行放置 D、二者相互垂直放置
    (2)、将红色滤光片改为绿色滤光片,其他实验条件不变,在目镜中仍可看见清晰的条纹,则_________。
    A、条纹为横条纹 B、条纹为竖条纹 C、与红光相比条纹间距变窄 D、与红光相比条纹间距变宽
    (3)、若实验中在像屏上得到的干涉图样如图所示,毛玻璃屏上的分划板刻线在图中A、B位置时,游标尺的读数分别为x1、x2 , 则入射的单色光波长的计算表达式为λ=

    (4)、图为上述实验装置示意图。S为单缝,S1、S2为双缝,屏上O点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴,向下微微移动,则可以观察到O点处的干涉条纹________。

    A、向上移动 B、向下移动 C、间距变大 D、间距变小
  • 12. 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)、如图所示,光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其它元件,其中a、b、c、d 各装置的名称依次是下列四个选项中的_________;

     

    A、a 滤光片、b 单缝、c 双缝、d 光屏 B、a 双缝、b 单缝、c 滤光片、d 光屏 C、a 滤光片、b 双缝、c 单缝、d 光屏 D、a 双缝、b 滤光片、c 单缝、d 光屏
    (2)、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甲所示,分划板在图中 A 位置时游标卡尺如图乙所示,则其示数为下列选项中的_________;
    A、111.10mm B、11.12mm C、110.2mm D、11.2mm
    (3)、在 B 位置时游标卡尺如图丙所示。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。下列选项中的数据最接近正确实验结果的是____________。
    A、6.0×10-7 m B、6.4×10-7 m C、6.8×10-7 m D、7.2×10-7 m
  • 13. 同学们利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使白炽灯正常发光,调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。

    (1)、若想增加从目镜中观察到的条纹个数,下列操作可行的是__________
    A、将单缝向双缝靠近 B、使用间距更小的双缝 C、将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动 D、将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动
    (2)、若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条亮纹中央到第n条亮纹中央间的距离为x,则单色光的波长λ=
    (3)、若只将滤光片去掉,下列说法正确的是________________
    A、屏上出现彩色衍射条纹,中央是紫色亮纹 B、屏上出现彩色衍射条纹,中央是白色亮纹 C、屏上出现彩色干涉条纹,中央是白色亮纹 D、屏上出现彩色干涉条纹,中央是红色亮纹
  • 14. 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)、若想减少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、使用间距更大的双缝
    (2)、某次测量时,选用的双缝的间距为 0.400mm ,测得屏与双缝间的距离为 1.60m ,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为 8.56mm ,则所测单色光的波长为m。(结果保留3位有效数字)
  • 15. 某同学做“用双缝干涉测光的波长”实验,为了测量红光的波长,他将实验器材按要求安装在光具座上,如图甲所示。

    (1)、为了达到实验目的,根据已标明的实验器材,可判断出 M 处的实验器材是
    (2)、实验过程中,该同学将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数为 1.130mm ;然后同方向转动测量头,使分划板的中心刻线与第5条亮纹中心对齐,此时手轮示数如图乙所示,示数为 mm ,已知双缝到屏的距离为 0.500m ,使用的双缝间距为  32×104m ,由此可求得所测红光波长 λ= m (结果保留三位有效数字)。
  • 16. 在“双缝干涉测波长的实验”中:

    (1)、在光具座上安装的仪器按顺序依次是:A滤光片、B、C、D光屏。
    (2)、以下操作正确的是__________。
    A、单缝和双缝必须平行 B、测量条纹间距时应将分划板中心刻线对准亮条纹的一侧边界 C、为了减少测量误差,用测微目镜测出第1条亮条纹到第N条亮条纹间距a,求出相邻亮条纹间距 Δx=aN D、为了增大相邻亮条纹间距,可将绿色滤光片换成红色滤光片
  • 17. 利用双缝干涉测定光的波长实验中,双缝间距d=0.4 mm,双缝到光屏间的距离L=0.5 m,用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示,分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中(a)、(b)所示给出,则:

     

    (1)、相邻两条纹间距Δx=mm;
    (2)、波长的表达式λ=(用Δx、L、d表示),该单色光的波长λ=m;
    (3)、若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将(填“变大”“不变”或“变小”)
  • 18. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,如图甲所示,将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上,并选用缝间距 d=0.25mm 的双缝屏。从仪器注明的规格可知,单缝与双缝之间的距离为5.00cm,光屏与双缝屏间的距离L=60.00cm。接通电源使光源正常工作。

    (1)、在图甲中,要使单缝与双缝相互平行,干涉条纹更加清晰明亮,以下操作最合理的是______ ;
    A、移动光源 B、转动双缝 C、调节拨杆 D、转动遮光筒
    (2)、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
    (3)、某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第 1 次看到的干涉条纹如图乙所示,图 乙中的数字是该同学给各暗纹的编号,分划板中心刻线对准 1、2 间的亮纹中心,此时游标尺的读数 x1=9.30 mm;接着再转动手轮,看到的的干涉条纹如图丙所示,此时游标卡 尺读数如图丁所示,则读数x2=mm;利用上述测量结果,经计算可得这种色光的波长 λ= nm(计算结果保留三位有效数字)。