泰州市实验用双缝干涉测量光的波长单元测试题.docx
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泰州市实验用双缝干涉测量光的波长单元测试题
泰州市实验:
用双缝干涉测量光的波长单元测试题
一、实验:
用双缝干涉测量光的波长实验题
1.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.二者相互垂直放置
D.二者相互平行放置
(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.条纹为竖条纹B.条纹为横条纹
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)经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离为Δx,则这种色光的波长表达式为λ=_____(用题中所给字母表示)。
2.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,
①下列操作正确的是________.
A.先调节光源高度,观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头
B.接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压
C.观察到条纹比较模糊,可以调节拨杆进行调整
D.测量某亮条纹位置时,目镜分划板中心刻度线与该亮纹边缘重合
②下列图示中条纹间距表示正确是________.
3.在“用双缝干涉测光的波长”实验中,光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、 M 、 N 、 P 、遮光筒、毛玻璃、放大镜,如图所示。
(1)M、N、P三个光学元件依次为____;
A.滤光片、单缝、双缝B.单缝、滤光片、双缝
C.单缝、双缝、滤光片D.滤光片、双缝、单缝
(2)对于某种单色光,为增加相邻亮纹(暗纹)间的距离,可采取的方法有____;
A.减小双缝间距离B.增大双缝间距离
C.减小双缝到屏的距离D.增大双缝到屏的距离
(3)如果测得双缝与屏的距离为L,双缝间距为d,相邻两条亮纹中心间的距离为
,写出计算波长λ的表达式为________。
4.某同学设计一个测定激光波长的实验,装置如甲图所示.激光器发出的直径很小的红色激光进入一个一端装有双孔、另一端装有感光片的遮光筒,感光片上出现一排等距的亮点.
①这个现象说明激光具有____性.(选填“波动”或“粒子”).
②通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长.设双孔间距离为a=0.22mm,双孔到感光片的距离为L=1.0000m,用带10分度游标的卡尺测量感光片上的点的距离时,第1个光点到第4个光点的距离如乙图所示,相邻光点间的距离是_____mm.该激光的波长
=___m.(保留2位有效数字)
5.小沈同学进行“用双缝干涉测波长”的实验,
(1)其中部分器材如下:
A.白炽灯B.凸透镜C.单缝片
D.滤光片E.测量头F。
双缝片
将以上器材安装在光具座遮光筒上时,自光源起合理的顺序是(填字母):
A、B、___________、___________、F、E
(2)某次观察时,透过测量头观察到了绿光的干涉条纹,但条纹的亮度很低,为了便于测量,下列方法能够使条纹亮度增加的是___________
A.增加光源的功率B.将毛玻璃换成透明玻璃
C.换一个面积更大的凸透镜D.调节测量头的位置
(3)下列图示中条纹间距表示正确的是___________。
A.
B.
C。
D.
(4)如图所示是小沈同学改为参考课本上”用光传感器做双缝干涉的实验”进行实验,图甲、乙分别对应的是第一、二次实验得到的干涉图线。
比较甲、乙两图线可判断,第一次实验中的___________
A.单缝与双缝的缝距一定较大
B.光强度较小
C.光源离双缝的距离较大
D.双缝离光传感器的距离可能较小
6.下图为研究电磁感应现象的实验装置,部分导线已连接.
(1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好____________________.
(2)在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后可能出现的情况有:
将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将______________(选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”).
(3)研究双缝干涉现象时,如图1所示,调节仪器使分划板的中心刻度对准一条亮条纹的中心A,示数如图2所示,其读数为__________mm.移动手轮至另一条亮条纹中心B,读出其读数为27.6mm.已知双缝片与光屏间距为0.6m,所用双缝相距0.2mm,则所测单色光波长为_________m.
图1图2
7.用双缝干涉测光的波长。
实验装置如图a所示,已知单缝与双缝的距离为L1,双缝与屏的距离为L2,单缝宽为d1,双缝间距为d2。
用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离,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,让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心,记下此时手轮的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的刻度。
(1)分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心时示数为x1=2.190mm,对准第4条亮纹的中心时手轮上的读数如图b所示,则此时读数x2=______mm。
(2)相邻两条亮纹间的距离公△x=_____mm,入射光的波长为
=_______(用题中的母表示)。
8.如图,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,光具座上放置的光学元件依次为:
①光源、②、③、④、⑤遮光筒、⑥毛玻璃。
(1)②、③、④三个光学元件依次为_____;(填正确答案的标号)
A.滤光片、单缝、双缝
B.单缝、滤光片、双缝
C.单缝、双缝、滤光片
D.滤光片、双缝、单缝
(2)如果实验时将红光滤光片换为绿光滤光片,则相邻亮纹(暗纹)间的距离_____;(选填“变大”或“变小”)
(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.200mm,测得屏与双缝间的距离为1.40m,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λ为______m。
(结果保留3位有效数字)
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、实验:
用双缝干涉测量光的波长实验题
1.ADAC
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]AB.双缝的光来自于同一个单缝,因此单缝a距离光源更近,A正确,B错误;
CD.双缝与单缝应该平行放置,才能观察到双缝干涉
解析:
ADAC
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]AB.双缝的光来自于同一个单缝,因此单缝a距离光源更近,A正确,B错误;
CD.双缝与单缝应该平行放置,才能观察到双缝干涉实验,C错误,D正确。
故选AD。
(2)[2]AB.由于单缝保持竖直,条纹的方向与单缝平行,因此条纹竖直,A正确,B错误;
CD.由于绿光的波长比红光的短,因此干涉条纹间距比红光的窄,C正确,D错误。
故选AC。
(3)[3]根据两个相邻的明纹间(或暗纹)间距为
可得波长表达式
2.ABCC
【解析】
A、根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验操作步骤可知,安装器材的过程中,先调节光源高度,观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上单缝和双缝及测量头,故A正确;
B、要
解析:
ABCC
【解析】
A、根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验操作步骤可知,安装器材的过程中,先调节光源高度,观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上单缝和双缝及测量头,故A正确;
B、要小灯泡发光,则接通电源前把输出电压调到小于或等于小灯泡额定的电压,故B错误;
C、观察到条纹比较模糊,可能是单缝和双缝不平行,可以调节拨杆进行调整,故C正确;
D、测量某亮条纹位置时,目镜分划板中心刻度线与该亮纹的中心重合,故D错误;
故选ABC.
(2)干涉条纹的宽度是一个明条纹与一个暗纹之间的宽度的和,为两个相邻的明(或暗纹)条纹中心之间的距离,故C图是正确的.
【点睛】知道实验步骤和注意事项;条纹宽度是相邻明条纹中心或相邻暗条纹中心间的距离.
3.AAD
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]这三个光学元件依次是滤光片、单缝和双缝;因为光通过单缝后的强度会减弱,所以滤光片的放置应该在单缝之前较好,这会使得通过的光线
解析:
AAD
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]这三个光学元件依次是滤光片、单缝和双缝;因为光通过单缝后的强度会减弱,所以滤光片的放置应该在单缝之前较好,这会使得通过的光线较多,提高亮度,故选A;
(2)[2]根据波长
可知,为增加相邻亮纹(暗纹)间的距离,应该减小双缝间距离d,增大双缝到屏的距离L,故选AD;
(3)[3]如果测得双缝与屏的距离为L,双缝间距为d,相邻两条亮纹中心间的距离为
,由双缝干涉条纹间距公式
解得
4.波动性2.87mm
【解析】
【详解】
①[1]这个现象是光的干涉现象.干涉现象是波独有的特征,所以说明激光具有波动性;
②[2]主尺读数为8mm,游标读数为0.1×6=0
解析:
波动性2.87mm
【解析】
【详解】
①[1]这个现象是光的干涉现象.干涉现象是波独有的特征,所以说明激光具有波动性;
②[2]主尺读数为8mm,游标读数为0.1×6=0.6mm,所以第一个光点到第四个光点的距离是8.6mm.第1到第4个光点的距离是8.6mm.
相邻光点间的距离是
[3]根据
可知
=6.3ⅹ10-7m
5.DCACCD
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1].根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验中仪器的位置可知,从左向右依次为:
白色光源、凸透镜、滤光片、单
解析:
DCACCD
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1].根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验中仪器的位置可知,从左向右依次为:
白色光源、凸透镜、滤光片、单缝、双缝、测量头.将以上器材安装在光具座遮光筒上时,自光源起合理的顺序是:
A、B、D、C、F、E;
(2)[2].为了便于测量,要使条纹亮度增加,即使得单位时间内的光子数目增多;
A.当增加光源的功率,导致单位时间内的光子数目增多,故A正确;
B.将毛玻璃换成透明玻璃,不会看到亮条纹,故B错误;
C.将放大镜A换一个面积更大的放大镜,则光的强度的增强,导致亮度增加,故C正确;
D.调节测量头的位置,亮度不变,故D错误。
故选AC。
(3)[3].干涉条纹的宽度是指一个明条纹与一个暗条纹的宽度的和,为两个相邻的明条纹(或暗条纹)的中心之间的距离,故图C是正确的,图ABD错误.
故选C。
(4)[4].由图可知,第一次得到的条纹间距较小,根据
可知:
A.单缝与双缝的缝距对条纹间距无影响,选项A错误;
B.光强度对条纹间距无影响,选项B错误;
C.光源离双缝的距离对条纹间距无影响,选项C错误;
D.双缝离光传感器的距离l较小,则条纹间距较小,选项D正确;
故选D。
6.
(1)如图;
(2)向右偏(3)19.46.8×10-7
【解析】
(1)连接电路时应组成两个回路:
将大线圈和电流计串联形成一个回路;将电键、滑动变阻器、电源、小线圈串
解析:
(1)如图;
(2)向右偏(3)19.46.8×10-7
【解析】
(1)连接电路时应组成两个回路:
将大线圈和电流计串联形成一个回路;将电键、滑动变阻器、电源、小线圈串联形成另一个回路即可,实物图如下图所示:
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,说明穿过线圈的磁通量增加,电流计的指针向右偏,合上开关后,将原线圈迅速从副线圈中插入时,穿过线圈的磁通量增加,电流计指针将向右偏;
(3)测量头工具为10分度的游标卡尺,故读数为:
19mm+4×0.1mm=19.4mm;根据条纹间距公式
可知,
,其中
,d=0.2mm,l=0.6m,代入数据得:
=6.8×10-7m
【点睛】
(1)注意在该实验中有两个回路,一个由大线圈和电流计串联而成,另一个由电键、电源、小线圈串联而成;
(2)根据题意应用楞次定律分析答题;
(3)利用光的干涉实验测量波长的实验原理为:
,即:
,读出第一条手轮读数a1和第二条条纹手轮读数a2,再利用
求相邻条纹间距
,代入数据便可求解波长.
7.868(7.866~7.869)1.893(或1.892)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]图b中螺旋测微器的固定刻度读数为7.5mm,可动刻度读数为0.01×3
解析:
868(7.866~7.869)1.893(或1.892)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]图b中螺旋测微器的固定刻度读数为7.5mm,可动刻度读数为0.01×36.8mm=0.368mm,则最终读数为
x2=7.5mm+0.368mm=7.868mm(7.866~7.869)
(2)[2]相邻两条亮纹间的距离
(或1.892)
[3]根据双缝干涉条纹的间距公式
解得
8.A变小
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]为获取单色线光源,白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝,故A正确,BCD错误;
故选A;
(2)[2]根据知,当将红光滤光片换
解析:
A变小
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]为获取单色线光源,白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝,故A正确,BCD错误;
故选A;
(2)[2]根据
知,当将红光滤光片换为绿光滤光片时波长减小,则相邻亮纹(暗纹)间的距离变小;
(3)[3]条纹间距为
根据
得
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