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选修1 第四章 光
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实验:用双缝干涉测量光的波长
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使用次数:193
更新时间:2020-12-14
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1.

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,并选用缝间距的双缝屏.从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离.然后,接通电源使光源正常工作.

 

已知测量头上主尺的最小刻度是毫米,副尺(游标尺)上有20分度.某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,使分划板中心刻度线与某条纹中心对齐,如图乙所示,此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示,此示数为__________;接着再转动手轮,使分划板中心刻度线与某条纹中心对齐,测得条纹间的距离为.利用上述测量结果,经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长__________(保留2位有效数字).

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.以下改动可能实现这个效果的是__________

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

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题型:实验,探究题
知识点:实验:用双缝干涉测量光的波长
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【答案】

        D   

【详解】

1)图中游标卡尺的主尺的刻度为0,游标尺的第5刻度与上边对齐,则读数为:0mm+0.05×5=0.25mm

AB条纹间的距离为8.40mm,由图可知AB条纹间的距离为5个条纹宽度,则

根据公式

2)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,可知各条纹的宽度减小.由公式得:

A.仅将滤光片移至单缝和双缝之间,λLd都不变,则不变.故A错误;

B.仅将单缝远离双缝移动少许,λLd都不变,则不变.故B错误;

C.仅将单缝与双缝的位置互换,将不能正常观察双缝干涉.故C错误;

D.仅将红色滤光片换成绿色的滤光片,λ减小,Ld都不变,则减小.故D正确.

【点睛】

1)游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读;

单测量相邻两根条纹的间距误差比较大,往往采取测量多条干涉条纹的间距,然后求平均值,减小测量的偶然误差.根据测量光波的波长.

(2)对实验装置作了一下改动后,条纹数目有所增加,可知各条纹的宽度减小,然后由分析即可.

=
考点梳理:
根据可圈可点权威老师分析,试题“ ”主要考查你对 双缝干涉中决定明暗条纹的条件 等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下:
◎ 双缝干涉中决定明暗条纹的条件的定义

干涉区域内产生的亮、暗纹的条件:
 
1、亮纹:屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍,即δ=nλ(n=0,1,2,……);
2、暗纹:屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍,即δ=(n=0,1,2,……)。

◎ 双缝干涉中决定明暗条纹的条件的知识扩展
干涉区域内产生的亮、暗纹的条件
1、亮纹:屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍,即δ=nλ(n=0,1,2,……);
2、暗纹:屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍,即δ=(n=0,1,2,……)。
◎ 双缝干涉中决定明暗条纹的条件的知识点拨

判断双缝干涉图样明暗条纹的方法:

在两个光源(双缝)情况完全相同时,若光屏上某点到光源的路程差等于波长的整数倍,则该点出现亮条纹。若光屏上某点到光源的路程差等于半波长的奇数倍,则该点出现暗条纹。
当光源S位于两狭缝的中垂线上时,符合上述条件,可按上述方法判定。如图甲所示,计算路程差若光源S的位置不在两狭缝的中垂线上,则光线经过双缝时的情况就不一定相同,此时计算两相干光到达屏上P点的路程差时就不能单从双缝算起,应从光源s算起,如图乙所示

◎ 双缝干涉中决定明暗条纹的条件的教学目标
1、认识光的干涉现象和干涉条件;
2、理解光的干涉条纹形成的原理,认识干涉条纹的特征。
◎ 双缝干涉中决定明暗条纹的条件的考试要求
能力要求:掌握
课时要求:30
考试频率:常考
分值比重:2

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