高中物理 第4章 光的波动性 4.2 用双缝干涉仪测定光的波长课后训练 沪科版选修3-4

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1、用双缝干涉仪测定光的波长练习1．如图所示，用波长为λ的单色光做双缝干涉实验时，设两个狭缝S1、S2到屏上某点P的路程差为d，则（　　）。A．距O点最近的一条暗条纹必是d＝λ/2B．对屏上某点d＝nλ/2（n为正整数）时，出现暗条纹C．距O点越远的点d越长，就越容易出现暗条纹D．用各色光在同一条件下实验，波长越短的色光条纹间距越小2．用单色光做双缝干涉实验，下列说法正确的是（　　）。A．相邻干涉条纹之间距离相等B．中央亮条纹宽度是两边亮条纹宽度的两倍C．屏与双缝之间的距离减小，则屏上条纹间的距离增大D．在实验装置不变的情况下，红光的

2、条纹间距小于蓝光的条纹间距3．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在下图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。（1）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，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、__________、A。（2）本实验的步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③用米尺测量双缝到屏的距离；④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测

3、量数条亮纹间的距离。在操作步骤②时还应注意__________和__________。（3）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图（a）所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图（b）中手轮上的示数为________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为________mm。（4）已知双缝间距d为2.0×10－4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式λ＝__________，求得所测红光波长为__________mm。4．在双缝干涉实验中，测得光

4、波是波长为7.5×10－7m的红光，在屏幕上相邻两条明纹的间距与另一单色光（用相同装置）在屏幕上相邻两条明纹的间距之比为3∶2，则另一单色光的波长为______m。5．用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间距离d＝0.1mm，双缝到屏的距离l＝6.0m，测得屏上干涉条纹中相邻亮纹的间距是3.8cm，氦氖激光器发出的红光的波长λ是多少？假如把整个装置放入折射率是的水中，这时屏上的条纹间距是多少？参考答案1．答案：AD　解析：当路程差d＝nλ时出现亮条纹，路程差d＝（2n＋1）λ/2时出现暗条纹，可见，当n＝0时，d＝λ/2，

5、所以A正确。由Δx＝lλ/d（式中d为两狭缝间的距离）得频率越大的色光，其波长越短，干涉条纹之间的距离越小，故D正确。2．答案：A　解析：因为双缝干涉的条纹宽，可见条纹宽应是相等的，A正确，B、C错。又因为λ红＞λ蓝，所以Δx红＞Δx蓝，故D错。3．答案：（1）E、D、B　（2）单缝和双缝间距为5～10cm　使单缝与双缝相互平行　（3）13.870　2.310（4）Δx　6.6×10－4解析：（1）易知为E、D、B；（2）单缝和双缝的间距为5～10cm，单缝和双缝应互相平行；（3）按千分尺的读数方法知，应是13.870mm，相邻亮

6、条纹的间距；（4）由λ＝dΔx/l得λ＝6.6×10－4mm。4．答案：5.0×10－7解析：由题意结合得由×7.5×10－7m＝5.0×10－7m5．答案：6.3×10－7m　2.85×10－2m解析：由条纹间距Δx、双缝间距离d、双缝到屏的距离l及波长λ的关系，可测波长。同理，知道水的折射率，可知该光在水中的波长，然后由d、Δx、l、λ的关系，可求出条纹间距。由，可以得出红光的波长λ。＝m＝6.3×10－7m，激光器发出的红光的波长是6.3×10－7m。如果整个装置放入水中，激光器发出的红光在水中的波长设为λ′，由光的特点可知

7、：光在传播过程中，介质发生变化，波长和波速发生改变，但频率不变。由此可知而则＝4.7×10－7m这时屏上条纹的间距是＝2.85×10－2m。