4 实验 用双缝干涉测量光的波长公开课教案教学设计课件资料.docx

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1、4实验:用双缝干涉测量光的波长课时训练1 .（2023杭州期中）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用图a装置测量可见光的波长。（1）图a中的器材和“B”分别是A.单缝、双缝B.双缝、单缝用黄光做实验时，目镜中看到如图b所示的干涉条纹,只将黄色滤光片换成红色滤光片,则目镜中观察到的图像是下列图中的解析：（1）为使线光源产生干涉，单缝要放在双缝前面，故A正确,B错误。将黄色滤光片换成红色滤光片,光的波长变长,则相邻亮条纹的间距变宽,故A、C、D错误,B正确。答案：（I）A（2）B2 .某同学用如图甲所示的实验装置测量光的波长。滤光片屏手轮光源即it号-遮光a*目镜测量头用某种单色光做实验时,在

2、离双缝1.2m远的屏上,用测量头测量条纹的宽度:先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮条纹,此时手轮上的示数如图乙所示;然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第4条亮条纹中心对齐,此时手轮上的示数如图丙所示。图乙读数为mm,图丙读数为mm。（2）已知两缝的间距为0.3mm,由以上数据，可得该单色光的波长是mo（结果保留2位有效数字）若实验中发现条纹太密,难以测量,可以采用的改善方法有（多选）A.改用波长较短的光作为入射光B.增大双缝到屏的距离C.换窄一点的单缝D.换间距为0.2Inm的双缝解析：（1）题图乙中螺旋测微器读数为X=00.O1mm25.0=0.250m

3、m;题图丙中螺旋测微器读数为X2=8.5mm+0.O1mmX15.0=8.650mm0根据公式Ax=J入代入数据得入、竿0义107moaI31根据公式AX二:入，实验中发现条纹太密,可以通过增大双缝到屏的距离,或增大波长,或减小双缝间距来增大条纹间距,故B、D正确,A、C错误。答案：（1）0.2508.650（2）7.OX1O7（3）BD3.（2023嘉兴期末）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图甲所示。某同学以线状白炽灯为光源,对实验装置进行调节并观察了实验现象后,总结出以下几点，正确的是o（多选）.灯丝与单缝和双缝必须平行放置B.观察到的干涉条纹与双缝垂直C.将绿色滤光片改成

4、红色滤光片，能增大光屏上相邻两条亮纹的间距D.增大光源和单缝之间的距离,能增大光屏上相邻两条亮纹的间距（2）该同学在用双缝干涉测量光的波长的实验中，已知双缝间距为0.3mm,以某种单色光照射双缝时,在离双缝1.2m远的屏上,用测量头测量条纹间距:先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐,将该亮条纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数为2.10mm,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,如图乙所示,此时手轮上的读数为mm,根据以上实验,测得这种光的波长为mo（结果保留2位有效数字）。为减小误差,该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离X,而是先测量n个亮条纹的间距再求出X0下列

5、实验采用了类似方法的有OA.“探究求合力的方法”的实验中合力的测量B.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量C.“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中单摆的周期的测量解析：(1)为了获得清晰的干涉条纹,灯丝与单缝和双缝必须平行放置,故A正确;观察到的干涉条纹与双缝平行,故B错误;根据AX=入;可知,将绿色滤光片改成红色滤光片，增大了光的波长，则能增大光屏上相邻两条亮纹的间距,相邻两条亮纹的间距与光源和单缝之间的距离无关,故D错误,C正确。由图可知,游标为50分度,且第25个小格对齐,此时手轮上的读数为15mm+250.02mm=15.50mm0根据X=ia可知入VAXq*代入数

6、据解得人=6.7X1O7m。(3)“探究求合力的方法”的实验中合力的测量采用的是等效替代法，故A不符合题意；“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量属于测多次取平均值,故B不符合题意；“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中单摆的周期的测量,属于放大测量取平均值,故C符合题意。答案：AC（2）15.506.7X10、（3）C4. （2023义乌期末）“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图甲所示。某同学经过粗略的调试后，出现了干涉图样,但不够清晰明亮,则他需要调节装置中的一个部件是（选填C”“D”“E”或“F”）。如图乙所示,移动测量头上的手轮,分划线对准靠近左边的第1条明

7、条纹中心,如图丙所示为此时游标卡尺的读数x1,继续转动手轮,把分划线向右边移动,直到对准第7条明条纹中心,此时游标卡尺的读数X70则游标卡尺的读数X1=mmo已知双缝间距离为d,双缝到毛玻璃屏间距离为1,则单色光波长的表达式为入二（用字母d、1nXinX7表示）。为了减小误差,他从亮条纹A出发,找到了右侧第七条亮纹B进行测量,然后用两者距离测算条纹间距,从而计算红光波长。为了实现从A到B的测量,该同学应该oA.保持测量头不动,转动手轮,平移干涉成像的毛玻璃屏,使目镜中条纹从A移到BB.保持测量头不动,拨动拨杆控制双缝,使目镜中条纹从A移到BC.保持遮光筒不动,转动手轮,使目镜和分划板一起平移,

8、使得中心刻度线从正对A移到正对BD.保持遮光筒和目镜不动,转动手轮,调节分划板使其上“十字”刻度线从正对A平移到正对B解析：（1）该同学经过粗略的调试后，出现了干涉图样,但不够清晰明亮,则他需要调节装置中的拨杆E0（2）游标卡尺的读数Xi=0+0.05mmX6=0.30mmo相邻两条条纹间距Ax史声，根据x=7，a则单色光波长的表达式为二丝/二史料。为了实现从A到B的测量,他应该保持遮光筒不动,转动手轮,使目镜和分划板一起平移,使得中心刻度线从正对A移到正对B,故选Co答案：（I）E（2）0.30（3）c615. （2023湖州期末）（I）某同学用双缝干涉实验装置测量某单色光的波长，图甲中（选

9、填A”或B”）位置是双缝的位置,部件C的作用是调节。该同学在调节过程中，出现了干涉条纹是竖直的、分划板中心刻线是倾斜的情况,如图乙所示,这种情况可通过来调整。通过调整,他从目镜中看到如图丙所示的图像,当他将中心刻线分别对准第1和第5条亮条纹中央时,测量头游标卡尺读数如图丁、戊所示,则相邻两条亮条纹的条纹间距X=mm,再根据实验数据计算得到波长。H呷呷I呷叫I1即呷呷叫01234567890T戊01234567890解析：（1）他用双缝干涉实验装置测量某单色光的波长，图甲中B位置是双缝的位置,部件C的作用是调节单缝与双缝平行。图乙中出现了干涉条纹是竖直的、分划板中心刻线是倾斜的情况,可通过（遮光

10、筒不动）逆时针转动测量头来调整。图丁的读数为10.00mm,图戊的读数为16.56mm,则四个亮条纹之间的距离为16.56mm-10.OOmm=6.56mm,则相邻两条亮条纹的条纹间距x65Qmm=.64mmo4答案：（I）B单缝与双缝平行（2）逆时针转动测量头（3）1.646. （2023台州期末）（1）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，某同学在图甲的1、2两个位置分别放置狭缝1和狭缝2,他在安装狭缝时应依次选用乙图中的（选填“A和B”或“B和A”）。AB乙O123456701234567890丙该同学在调节装置获得清晰干涉条纹时的操作正确的是（多选）A.先调节光源高度,观察到光束沿遮光

11、筒的轴线传播后再装上单缝、双缝和测量头B.观察到条纹比较模糊,可以调节拨杆进行调整C.测量亮条纹间距时，目镜分划板中心刻线应与亮条纹边缘对齐实验中，该同学调节分划板的中心刻线位置,使其对准第一条亮条纹,记下读数x1,转动手轮使中心刻线向右移动到第四条亮条纹的位S,如图丙所示,记下读数X2=mm,算出两次读数之差a=x2-=4.80mmo已知双缝间距为d=0.20mm,双缝到屏距离为1=O.50m,该光的波长=m0解析：先安装单缝A,是为了让光源相当于从一个位置发出再安装双缝B,光通过双缝发生干涉现象,故选A和Bo根据实验操作步骤可知,安装器材的过程中，先调节光源高度,观察到光束沿遮光筒的轴线传

12、播后再装上单缝、双缝、测量头,故A正确;观察到条纹比较模糊,可能是单缝与双缝不平行,可以调节拨杆进行调整,故B正确;测量亮条纹间距时，目镜分划板中心刻线应与亮条纹中心重合,故C错误。(3)50分度游标卡尺的精确度为0.02mm,主尺读数为16mm,游标尺的第十四个刻度与主尺上的刻度线对齐，则读数x2=16mm140.02mm=16.28mm0由A=入可得该光的波长人-江WX年比m=6.4107moa0.53答案：A和B(2)AB(3)16.286.4X10“7. (2023金华二模)(1)某同学正在用双缝干涉实验仪测量光的波长,在光具座上正确安装好仪器后,他在测量端观察的同时,不断调节仪器的A

13、部件(如图甲所示)，这样做的目的是oA.使各部件的中心在同一直线上B.使单缝与双缝相互平行C.使观察到的图样呈现在视野中央若该同学分别用间距d1=0.20mm和d2=0.25mm的双缝来完成实验,你认为在测量头内观察到单色光的干涉条纹是和（填选项），其中对应双缝间距山的是（填选项）。某同学使用间距为0.20mm的双缝进行实验,调节双缝与屏之间的距离至100.00cm,当中心刻线与第k个亮条纹中心重合时,测量头刻度如图乙所示（已加箭头标注），对应的读数为一,当十字叉丝与第（k+3）个亮条纹中心重合时,测量头刻度如图丙所示（已加箭头标注）,对应的读数为,单色光的波长为m0I1mpIbi012345

14、67890解析：（1）调节仪器的A部件是为了保证单缝与双缝相互平行,故选Bo(2)因为单色光的干涉条纹与单缝和双缝都平行,应沿竖直方向,分划板中心刻线应对准干涉条纹的中心,故选E、Fo根据AX=J入可知dd越小,则条纹间距越大,所以对应小的是Eo图乙对应的读数为2mm380.02mm=2.76mm,图丙对应的读数为11mm+80.02mm=11.16mm,则相邻两条亮条纹间距为XJ16廊二2.80mm,根据,3d可计算出=5.610-7m答案：(I)B(2)EFE(3)2.76mm11.16mm5.61078. (2023宁波期末)洛埃德在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置。如图所示,

15、单色光从单缝S射此一部分入射到平面镜后反射到屏上,另一部分直接投射到屏上,在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是二。单缝JTT,i7,7/卜一一单缝S的像Vj；I1M平与镜Nq通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹,这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝,相当于另一个“缝”。实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0.15mm,单缝到光屏的距离D=1.2m,观测到第3个亮条纹中心到第12个亮条纹中心的间距为22.78mm,则该单色光的波长入=m0(结果保留1位有效数字)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离（多选）,将平面镜稍向上移动一些B.将平面镜稍向右移动一些C.将光屏稍向右移动一些D.将光源由红色光改为绿色光（4）实验表明,光从光疏介质射向光密介质界面发生反射,在入射角接近90时,反射光与入射光相比