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1、高三物理 实验十五知能优化演练 新人教版1. 在杨氏双缝干涉实验中, 如果()A. 用白光作为光源, 屏上将呈现黑白相间的条纹B. 用红光作为光源, 屏上将呈现红黑相间的条纹C. 用红光照射一条狭缝, 用紫光照射另一条狭缝, 屏上将呈现彩色条纹D. 用紫光作为光源, 遮住其中一条狭缝, 屏上将呈现间距不等的条纹解析: 选BD.用白光做杨氏双缝干涉实验, 屏上将呈现彩色条纹, A错; 用红光作光源, 屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹(即黑条纹)相间, B对; 红光和紫光频率不同, 不能产生干涉条纹, C错; 紫光作光源, 遮住一条狭缝, 屏上出现单缝衍射条纹, 即间距不等的条纹, D对. 2. 某同
2、学在做双缝干涉实验时, 按图安装好实验装置, 在光屏上却观察不到干涉图样, 这可能是由于()A. 光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致, 相差较大B. 没有安装滤光片C. 单缝与双缝不平行D. 光源发出的光束太强解析: 选AC.安装实验器材时要注意使光束的中央轴线与遮光筒的轴线重合, 光源与光屏正面相对, 滤光片、单缝和双缝要在同一高度, 中心位置在遮光筒轴线上, 单缝与双缝要相互平行, 还要使光源发出的光束不要太暗, 才能使实验成功. 3. 利用图1347中装置研究双缝干涉现象时, 有下面几种说法: 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.
3、 将单缝向双缝移动一小段距离后, 干涉条纹间距变宽D. 换一个两缝之间距离较大的双缝, 干涉条纹间距变窄E. 去掉滤光片后, 干涉现象消失图1347其中正确的是: _.解析: 相邻亮条纹间距x, A选项中l变小, 间距变小, A对; B选项中波长变大, 间距变大, B对; 间距与单缝跟双缝间的距离无关, C错; D选项中d变大, 间距变小, D对; 白炽灯发出的光不是单色光, 去掉滤光片, 仍能发生干涉, 是复色光的干涉, E错. 答案: ABD4. 某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”的实验时, 第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时, 游标卡尺的示数如图1348(3)所示. 第二次分划板中
4、心刻度线对齐B条纹中心时, 游标卡尺的示数如图(4)所示. 已知双缝间距为0.5 mm, 从双缝到屏的距离为1 m. 图(3)所示游标卡尺的示数为_mm.图(4)所示游标卡尺的示数为_mm.所测光波长为_m. (最后一空保留两位有效数字)图1348解析: 从图(3)主尺上读出整毫米数是11 mm, 因游标尺第4条刻度线与主尺刻度线重合, 故不足1 mm数是40.1 mm0.4 mm, 图(3)的读数是11 mm0.4 mm11.4 mm.同理, 读出图(4)读数是16.7 mm.从图(1)到(2)可知, 分划板移过4个间隔, 故相邻明条纹间距x mm1.325 mm.根据x, m6.62510
5、7 m6.6107 m.答案: 11.416.76.61075. 若测得双缝间距为3.0 mm, 双缝与屏之间的距离为0.70 m, 通过测量头(与螺旋测微器原理相似, 手轮转动一周, 分划板前进或后退0.500 mm)观察到第1条亮纹的位置如图1349(a)所示, 观察第5条亮纹的位置如图(b)所示. 则可求出红光的波长_m. (保留一位有效数字)图1349解析: 由题图可知, 条纹间距为y mm又双缝到屏的距离l0.70 m, 双缝间距d3.0 mm, 由y得: 代入数据得7107 m答案: 71076. (2012北京海淀二模)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
6、. (1)甲、乙两图都是光的条纹形状示意图, 其中干涉图样是_. (2)将下表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置, 并用此装置测量红光的波长. 图13410元件代号ABCDE元件名称光屏双缝白光光源单缝透红光的滤光片将白光光源C放在光具座最左端, 依次放置其他光学元件, 由左至右, 表格中光学元件的排列顺序应为_. (填写元件代号)(3)已知该装置中双缝间距d0.50 mm, 双缝到光屏的距离L0.50 m, 在光屏上得到的干涉图样如图13411丁所示, 分划板在图中A位置时游标卡尺如图戊所示, 则其示数为_mm; 在B位置时游标卡尺如图己所示. 由以上所测
7、数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为_m.图13411解析: (1)干涉条纹是相互平行、宽度相同的明暗相间的条纹. (2)略(3)由戊、己两图可以看出, AB两条纹之间的距离为xAB115.60 mm111.10 mm4.50 mm.从丁图可以看出AB间距离等于7个条纹宽度, 故x0.64 mm, 再由x可得入射光的波长. 答案: (1)甲(2)EDBA(3)111.106.41077. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中, 将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上(如图13412), 并选用缝间距d0.2 mm的双缝屏. 从仪器注明的规格可知, 像屏与双缝屏间的距离L700 mm.然后,
8、接通电源使光源正常工作. 图13412(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米, 副尺上有50分度. 某同学调整手轮后, 从测量头的目镜看去, 第一次映入眼帘的干涉条纹如图13413甲(a)所示, 图中数字是该同学给各暗纹的编号, 此时图甲(b)中游标尺上的读数y11.16 mm; 接着再转动手轮, 映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示, 此时图乙(b)中游标尺上的读数y2_mm.图13413(2)利用上述测量结果, 经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离y_mm; 这种色光的波长_nm.解析: (1)主尺读数为15 mm, 游标尺读数为10.02 mm0.02 mm, 二者相加即可. (2)由于
9、图中数字标记的是暗条纹, 首先应根据暗条纹所标数字给亮条纹也标明条数, 若图甲(a)所示的中央刻线所对亮条纹记为第1条, 则图乙(a)所示的中央刻线所对亮条纹为n7, 则y2.31 mm, 光的波长6.6102 nm.答案: (1)15.02(2)2.316.61028. (创新实验)在观察光的干涉现象的实验中, 将两片刀片合在一起, 在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝; 按图13414所示的方法, 让激光束通过自制的双缝, 观察在光屏上出现的现象得到的结论是: 图13414(1)保持缝到光屏的距离不变, 换用不同间隙的双缝, 双缝的间隙越小, 屏上明暗相间的条纹间距_(填“越大”或“越小
10、”); (2)保持双缝的间隙不变, 光屏到缝的距离越大, 屏上明暗相间的条纹间距_(填“越大”或“越小”); (3)在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下, 用不同颜色的光做实验, 发现用绿光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验的_(填“大”或“小”); (4)在该实验中, 若所用激光的波长为5.30107 m, 屏上P点距双缝S1和S2的路程差为1.855106 m. 则在这里出现的应是_(填“明条纹”或“暗条纹”). 解析: 由双缝干涉两相邻明条纹或暗条纹的条纹间距公式x可知, 在保持缝到光屏的距离l不变的情况下, 双缝的间隙d越小, 屏上明暗相间的条纹间隙x越大; 在保持双缝的间隙d不变的情况下, 光屏到缝的距离l越大, 屏上明暗相间的条纹间距x越大; 在狭缝间的距离d和狭缝与屏的距离l都不变的情况下, 用波长较长的红色光比波长较短的绿色光所获得的明暗相间的条纹间距要大; 屏上P点距双缝S1和S2的路程差为所用激光的波长的3.5倍, 所以P点应出现暗条纹. 答案: (1)越大(2)越大(3)小(4)暗条纹5用心 爱心 专心
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