四川省成都市航天中学选修1高中物理 实验用双缝干涉测量光的波长单元测试题.docx
- 文档编号:5806576
- 上传时间:2023-01-01
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:1,007.72KB
四川省成都市航天中学选修1高中物理 实验用双缝干涉测量光的波长单元测试题.docx
《四川省成都市航天中学选修1高中物理 实验用双缝干涉测量光的波长单元测试题.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《四川省成都市航天中学选修1高中物理 实验用双缝干涉测量光的波长单元测试题.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
四川省成都市航天中学选修1高中物理实验用双缝干涉测量光的波长单元测试题
四川省成都市航天中学选修1高中物理实验:
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”的实验中,某同学安装实验装置如图甲所示,调试好后能观察到清晰的干涉条纹.
(1)根据实验装置知,②、③、④依次是______、______、______.
(2)某次实验时,该同学调节分划板的位置,使分划板中心刻线对齐某亮纹的中心,如图乙所示,此时螺旋测微器的读数为______mm.
(3)转动手轮,使分划线向一侧移动到另一条亮纹的中心位置,再次从螺旋测微器上读数.若实验测得4条亮纹中心间的距离为∆x1=0.960mm,已知双缝间距为d=1.5mm,双缝到屏的距离为L=1.00m,则对应的光波波长λ=______mm.
2.利用双缝干涉测定光的波长的实验中,双缝间距d=0.4mm,双缝到光屏间的距离l=0.5m,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所给出,则:
(1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA=______mm,xB=______mm,相邻两条纹间距Δx=______mm;
(2)该单色光的波长λ=_______m;
(3)若增大双缝的间距,其他条件保持不变,则得到的干涉条纹间距将_______(填“变大”“不变”或“变小”);若改用频率较高的单色光照射,其他条件保持不变,则得到的干涉条纹间距将______(填“变大”“不变”或“变小”)。
3.我们用以下装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验:
(1)在本实验中,需要利用关系式
来求解某色光的波长,其中L和d一般为已知量,所以测量
是本实验的关键,观察下面的图像,你认为在实际操作中
应选下列图中的________图(填写“甲”、“乙”)更为合适?
(2)而在实际操作中,我们通常会通过测n条亮纹间的距离取平均值的方法来减小测量误差。
已知实验所用的测量头由分划板、滑块、目镜、手轮等构成,使用50分度的游标卡尺。
某同学在成功观察到干涉图像后,开始进行数据记录,具体操作如下:
从目镜中观察干涉图像同时调节手轮,总共测量了5条亮纹之间的距离,初末位置游标卡尺的示数如图所示,则相邻两条亮纹的间距
________mm。
(3)若在实验当中,某同学观察到以下图像,即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上。
若继续移动目镜观察,将会使测量结果出现偏差,所以需要对仪器进行调整,使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上。
下面操作中可行的有________。
A.调节拨杆方向
B.其他不动,测量头旋转一个较小角度
C.其他不动,遮光筒旋转一个较小角度
D.将遮光筒与测量头整体旋转一个较小角度
(4)在写实验报告时,实验要求学生将目镜中所观察到的现象描绘出来,甲同学和乙同学分别画了移动目镜时的所观察到的初末两个视场区,你觉得__________的图像存在造假现象。
4.某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时(图1),游标卡尺的示数如图2所示,第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时(图3),游标卡尺的示数如图4所示,已知双缝间距离为0.05mm双缝到屏的距离为1m,则图2中游标卡尺的读数为_________mm,则图4中游标卡尺的读数为________mm.实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是__________.所测光波的波长为___________m.(保留两位有效数字)
5.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
6.利用双缝干涉实验装置测量光的波长实验中,双缝间距d=0.3mm,双缝到光屏的距离L=1.0m,用红色光照射双缝得到干涉条纹,将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,如图甲所示,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图乙所示,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第8条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图丙所示。
则相邻亮条纹的中心间距∆x=_______mm;红色光的波长λ=______m。
(结果均保留三位有效数字)
7.在用双缝干涉测光的波长的实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上,从仪器注明的规格可知,双缝间距d=0.20mm.现测得像屏与双缝屏间的距离L=60.0cm.然后,接通电源使光源正常工作.
(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米(mm),游标尺上有50个分度.某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,映入眼帘的干涉条纹如图所示,他将分划板上的三条竖线对准a条纹,此时游标尺上的读数为x1=3.60mm;接着再转动手轮,将分划板上的三条竖线对准b条纹,此时游标尺上的读数如左图,则x2=_________mm.
(2)两个相邻亮纹(或暗纹)间距离的表达式为Δx=_________(用x1、x2表示);这种色光的波长的表达式λ=____________(用Δx、L、d表示).利用上述测量结果,代入数据经计算可得λ=_____________m(保留三位有效数字).
8.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)。
【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.单缝双缝遮光筒1.6804.8×10﹣4
【解析】
【详解】
(1)该实验是让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样,所以光具座上放置的光学元件依次为光源、滤
解析:
单缝双缝遮光筒1.6804.8×10﹣4
【解析】
【详解】
(1)该实验是让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样,所以光具座上放置的光学元件依次为光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏.注意调节光学元件各中心位于遮光筒的轴线上.根据∆x=
λ知,增大双缝和遮光屏的间距或减小双缝间的间距,可以增加相邻亮纹(暗纹)间的距离.
(2)螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm,可动刻度读数为0.01×18.0mm=0.180mm,所以最终读数为1.680mm.
(3)由题意可知,相邻条纹间距为∆x=
=0.32mm,根据∆x=
λ得,
λ=
=
mm=4.8×10﹣4mm.
【点睛】
解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法,以及掌握双缝干涉条纹的间距公式∆x=
λ.
2.115.60.75变小变小
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]A位置读数为
[2]B位置读数为
[3]相邻两条纹间距为
。
(2)[4]由
解析:
115.60.75
变小变小
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]A位置读数为
[2]B位置读数为
[3]相邻两条纹间距为
。
(2)[4]由
得
(3)[5]由
可知,其他条件保持不变时,双缝间距
变大,则条纹间距
变小。
[6]根据频率、光速与波长的关系可知,频率越大的光,波长
越小,所以其他条件保持不变时,改用频率较高的单色光照射,则条纹间距
变小。
3.甲图BC甲同学
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1].在实际操作中标度线在明条纹中容易观察,则应选下列图中的甲图更为合适;
(2)[2].由图可知,初末位置游标
解析:
甲图
BC甲同学
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1].在实际操作中标度线在明条纹中容易观察,则
应选下列图中的甲图更为合适;
(2)[2].由图可知,初末位置游标卡尺的示数分别为0.570cm和1.380cm,则相邻两条亮纹的间距
。
(3)[3].首先要明确各器件的作用,拨动拨杆的作用是为了使单缝和双缝平行,获得清晰的干涉图样,因为已有清晰的干涉图样,所以不用调节;题中所说出现的问题是分刻板中心刻度线与干涉条纹不平行,应调节测量头使干涉条纹调成与分划板中心刻线同一方向上,故应其他不动,测量头旋转一个较小角度;或者其他不动,遮光筒旋转一个较小角度。
故选BC。
(4)[4].实验中移动目镜时,分刻板中心刻度线不应该移动,则甲同学的图像存在造假现象。
4.415.7减小测量的绝对误差(或提高测量的精确度)
【解析】
【分析】
【详解】
[1]游标卡尺读数等于固定刻度读数加上游标尺读数;图2中主尺读出固定刻度读数为:
11
解析:
415.7减小测量的绝对误差(或提高测量的精确度)
【解析】
【分析】
【详解】
[1]游标卡尺读数等于固定刻度读数加上游标尺读数;图2中主尺读出固定刻度读数为:
11mm,游标尺第4刻线与主尺刻线对齐为:
,故读数为:
[2]同理图4中游标尺第7刻线与主尺刻线对齐,故读数为:
故由图可知条纹间距为:
[3]实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小测量的绝对误差(或提高测量的精确度).
[4]根据双缝干涉的条纹间距公式:
计算得出:
5.
(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.
6.36
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]图乙螺旋测微器固定刻度读数为2mm,可动刻度读数为,两者相加为2.320mm,图丙螺旋测微器固定刻度读数为18.5mm,可动刻度读数为
解析:
36
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]图乙螺旋测微器固定刻度读数为2mm,可动刻度读数为
,两者相加为2.320mm,图丙螺旋测微器固定刻度读数为18.5mm,可动刻度读数为
,两者相加为18.870mm,所以
依据双缝干涉条纹间距规律可得
7.60mm
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]游标卡尺的主尺读数为11mm,游标读数为0.02mm×6×5=0.60mm,所以最终读数为.
(2)[2][3][
解析:
60mm
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]游标卡尺的主尺读数为11mm,游标读数为0.02mm×6×5=0.60mm,所以最终读数为
.
(2)[2][3][4]两个相邻明纹(或暗纹)间的距离
根据
得
;
8.868(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
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 四川省成都市航天中学选修1高中物理 实验用双缝干涉测量光的波长单元测试题 四川省 成都市 航天 中学 选修 高中物理 实验 用双缝 干涉 测量 波长 单元测试
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)