光學(xué)實(shí)驗(yàn)張勤科(參考版)
2024-08-15 13:32本頁面
【正文】 ③用米尺測量雙縫到屏的距離；④用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋間的距離.在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意_________________________.（2）將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對(duì)齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖13310甲所示，然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對(duì)齊，記下此時(shí)圖13310乙中手輪上的示數(shù)為_______________mm，求得相鄰亮紋的間距Δx=__________mm.圖13310（3）104 m， m，由計(jì)算式λ=_______，求得所測紅光波長為____________m.解析：應(yīng)注意調(diào)節(jié)單縫與雙縫間距，并使單縫與雙縫平行以便能形成相干光源，發(fā)生干涉現(xiàn)象.（1）應(yīng)注意調(diào)節(jié)單縫與雙縫間距，并使單縫與雙縫平行以便能形成相干光源，發(fā)生干涉現(xiàn)象.（2）螺旋測微器的讀法是將固定刻度上的毫米數(shù)加上可變刻度上的讀數(shù)， mm+ mm= mm，圖甲上的讀數(shù)為(+) mm= mm，Δx=mm= mm.（3）Δx=λ，所以λ=Δx= mm=107 m.答案：（1）使單縫和雙縫間距為5—10 cm 使單縫與雙縫相互平行（2） (3)Δx 1071用某種單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，已知雙縫間距離d＝ mm，雙縫到毛玻璃屏間的距離為L＝ cm，如圖12－4－10甲所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)先轉(zhuǎn)動(dòng)如圖乙所示的測量頭上的手輪，使與卡尺游標(biāo)相連的分劃線對(duì)準(zhǔn)如圖丙所示的第1條明條紋，此時(shí)卡尺的主尺和游標(biāo)的位置如圖戊所示，則游標(biāo)尺上的讀數(shù)x1＝________mm，然后再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使與卡尺游標(biāo)相連的分劃線向右邊移動(dòng)，直到對(duì)準(zhǔn)第5條明條紋，如圖丁所示，此時(shí)卡尺的主尺和游標(biāo)的位置如圖己所示，則游標(biāo)卡尺上的讀數(shù)x2＝________mm，由以上已知數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)，則該單色光的波長是________mm.圖12－4－10解析：由游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則讀出x1＝ mm，x2＝ mmΔx＝＝ mmλ＝＝ mm＝10－4 mm.答案： 10－41用單色光照射雙縫， cm， m， mm，則此單色光的波長是多少？解析：先通過已知條件得出兩個(gè)相鄰條紋間距Δx，然后利用公式λ=Δx進(jìn)行計(jì)算.答案：兩個(gè)相鄰條紋間距Δx= mm/（71）= mm/6=103 m 用Δx=103 m及雙縫間距d= cm=6104 m，縫到屏的距離l= m 代入λ=Δx可得：λ=6107 m.。由圖可知xA= mm,xB= mm,Δx=?() mm= mm。三要注意單位,無論是主尺讀數(shù)還是游標(biāo)尺讀數(shù)要以mm為單位讀取。(3)若改用頻率較高的單色光照射,得到的干涉條紋間距將________(填“變大”?“不變”或“變小”)。分別使紅光和紫光先后用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn),在屏上得到相鄰的條紋間的距離分別為Δx1和Δx2,則 ( )A、Δx1Δx2 B、Δx1Δx2C、若雙縫間距d減小,而其他條件保持不變,則Δx1增大D、若雙縫間距d減小,而其他條件保持不變,則Δx1不變答案:BC用紅光做光的干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，103 m, 103 103 ，其他條件不變，則干涉條紋寬度將變__________（填“寬”或“窄”）.解析：條紋間距Δx=m=103 m.由Δx=λ得：λ=Δx=m. 答案：107 m 窄1在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，設(shè)單縫寬度為h，雙縫距離為d，雙縫與屏距離為l，當(dāng)采取下列四組數(shù)據(jù)中的哪一組時(shí)，可在光屏上觀察到清晰可辨的干涉條紋（ )=1 cm d= mm l=1 m=1 mm d= mm l=10 cm=1 mm d=10 cm l=1 m=1 mm d= mm l=1 m解析：根據(jù)Δx=λ可以得知，當(dāng)d較小、l較大時(shí)，干涉條紋間距離明顯，由此可以排除C、故h要小，才能得到同頻率光，排除A，：D1在用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，屏中央（到兩縫距離相等處）是亮條紋，稱為第零級(jí)亮條紋，緊靠中央亮紋的暗紋稱為第一級(jí)暗紋，那么（ ）解析：根據(jù)出現(xiàn)明暗條紋的條件：當(dāng)|S2PS1P|=nλ時(shí)，=0時(shí)，在屏中央出現(xiàn)第零級(jí)亮紋，n=1時(shí)，在屏上出現(xiàn)第一級(jí)亮紋. 以此類推，|S2P′S1P′|=(2n1)在屏上出現(xiàn)暗條紋.n=1時(shí)，在屏上出現(xiàn)第一級(jí)暗紋，n=2時(shí)，在屏上出現(xiàn)第二級(jí)暗紋. 以此類推，根據(jù)以上所述，答案應(yīng)選D.答案：D1某同學(xué)在用雙縫干涉儀做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，測得雙縫間距d=103 m，雙縫到光屏間的距離為1 m，103 103 m，.圖1338解析：由題意知Δx==103 m，(Δx不是等于，因?yàn)榉謩澃逯行目叹€位于亮條紋中心，如題圖所示，分劃板兩次中心刻線間四個(gè)亮條紋)λ==103 m. 答案：103 m1利用雙縫干涉測定光的波長實(shí)驗(yàn)中,雙縫間距d= mm,雙縫到光屏間的距離l= m,用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示,分劃板在圖中A、B位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)也如圖中所給出,則:(1)分劃板在圖中A、B位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)分別為xA=________mm,xB=_______mm,相鄰兩條紋間距Δx=_________mm。A正確,B錯(cuò)誤,C錯(cuò)誤。（2）以下哪些操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離（ ）③和④之間的距離④和⑤之間的距離解析：在光的干涉測波長的實(shí)驗(yàn)中，光具座上從左向右依次是光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、=λ可知，相鄰兩條紋間距離與雙縫間的距離成反比，應(yīng)減小雙縫之間的距離，D選項(xiàng)錯(cuò)，增大雙縫到屏之間的距離，B選項(xiàng)正確，增大光的波長，C選項(xiàng)錯(cuò)誤.答案：（1）濾光片 單縫 雙縫 （2）B在利用雙縫干涉測光波波長時(shí)，首先調(diào)節(jié)__________、__________和__________中心均位于遮光筒的中心軸線上，并使單縫和雙縫豎直并且相互平行，當(dāng)屏幕上出現(xiàn)了干涉圖樣后，用測量頭上的游標(biāo)卡尺測出n條明紋的距離a,則兩條明條紋間的距離Δx=__________，雙縫到毛玻璃屏的距離l用__________測量，用公式__________可以計(jì)算出單色光的波長.解析：理解雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)原理，正確操作實(shí)驗(yàn)裝置，會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如兩明條紋間距Δx=,波長用公式
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