《实验:用双缝干涉测量光的波长》单元测试题含答案(1)
一、实验:用双缝干涉测量光的波长 实验题
1.用双缝干涉测光的波长。实验装置如图所示,已知单缝与双缝间的距离L1=100mm,双缝与屏的距离L2=700mm,双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮纹中心的距离。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,让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图所示),记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数。
(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如图所示,则对准第1条时读数x1=_______mm、对准第4条时读数x2=_______mm
(2)写出计算波长λ的表达式,λ=_________(用符号表示),λ=_____mm(保留三位有效数字)
2.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,用图甲装置测量红光的波长: (1)图甲中标示的器材 “A”应为_______;
(2)图乙中测量头的读数为____mm; (3)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 (4)下列图示中条纹间距表示正确是____。
3.用双缝干涉测光的波长,实验中采用双缝干涉仪,它包括以下元件(其中双缝和光屏连在遮光筒上):
A.白炽灯 B.单缝片 C.光屏 D.双缝 E.滤光片
(1)把以上元件安装在光具座上时,正确的排列顺序是:________;
(2)在双缝干涉实验中,分别用红色和绿色的激光照射同一双缝,在双缝后的屏幕上,红光的干涉条纹间距△x1与绿光的干涉条纹间距△x2相比,△x1________△x2(填“>”、“=”或“<”).若实验中红光的波长为630nm,双缝与屏幕的距离为1.00m,测得第l条到第6条亮条纹中心问的距离为10.5mm,则双缝之间的距离为________mm.
4.同学们利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源(灯泡)正常发光,调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,下列操作可行的是__________; A.将单缝向双缝靠近 B.将屏向靠近双缝的方向移动 C.将屏向远离双缝的方向移动 D.使用间距更小的双缝
(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条亮纹中央到第n条亮纹中央间距离为x,则单色光的波长??_________;
(3)若只将滤光片去掉,下列说法正确的是_________; A.屏上出现彩色衍射条纹,中央是紫色亮纹 B.屏上出现彩色衍射条纹,中央是白色亮纹 C.屏上出现彩色干涉条纹,中央是红色亮纹 D.屏上出现彩色干涉条纹,中央是白色亮纹
(4)随着学习的不断深入,同学们对光的本性有了更为丰富的认识。现在我们知道光既具有波动性,又具有粒子性,即光具有波粒二象性。
①在双缝干涉实验中,某个光子打在光屏上落点的准确位置_________(选填“可以”或“不可以”)预测;
②在光电效应实验中,用紫外线照射锌板可以使光电子离开锌板,如果只增加紫外线的照射强度光电子的最大初动能是否会增加。请说明你的观点及依据________________。
5.用双缝干涉测光的波长,实验中采用双缝干涉仪,它包括以下元件: A.白炽灯 B.单缝片 C.光屏 D.双缝 E、遮光筒 F、滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上)
(1)把以上元件安装在光具座上时,正确的排列顺序是:_______________.
(2)正确调节后,在屏上观察到红光的干涉条纹,用测量头测出10条红亮纹间的距离为a,改用绿色滤光片,其它条件不变,用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b,则一定有a__ b.(填“大于”、“小于”、或“等于”)
(3)在双缝干涉实验中,滤光片的作用是_____,单缝的作用是_____,双缝的作用是_____.
6.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d=0.4mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离l=0.5m。然后,接通电源使光源正常工作。
(1)由理论分析可知,波长为λ的单色光在双缝干涉实验中形成干涉条纹,其相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距Δx=_____(字母表达式);
(2)用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示,分划板处于B位置时游标卡尺读数如图中所给出,则分划板在图中B位置时游标卡尺读数为xB=_____mm;
(3)若已知分划板处于A位置时,刻度为11.1mm,该单色光的波长λ=_____m(结果保留2位有效数字);
(4)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