物理第十一章 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光 電磁波 實(shí)驗(yàn)18 用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)（同時(shí)練習(xí)使用測(cè)量頭）

實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)18用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)(同時(shí)練同時(shí)練習(xí)使用測(cè)量頭習(xí)使用測(cè)量頭)(加試加試)考綱解讀考綱解讀(1)知道獲得理想干涉條紋的實(shí)驗(yàn)要求。知道獲得理想干涉條紋的實(shí)驗(yàn)要求。(2)知道知道測(cè)量頭的使用方法，會(huì)測(cè)量明條紋的間距。測(cè)量頭的使用方法，會(huì)測(cè)量明條紋的間距。(3)會(huì)用控制變量會(huì)用控制變量的方法，分別研究光的顏色、雙縫距離和雙縫與屏之間距離的方法，分別研究光的顏色、雙縫距離和雙縫與屏之間距離等與條紋間距的關(guān)系。等與條紋間距的關(guān)系。(4)會(huì)根據(jù)給出的波長(zhǎng)表達(dá)式計(jì)算不同會(huì)根據(jù)給出的波長(zhǎng)表達(dá)式計(jì)算不同顏色的波長(zhǎng)。顏色的波長(zhǎng)。 附：測(cè)量頭的構(gòu)造及使用附：測(cè)量頭的構(gòu)造及使用如圖甲所示，測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，如圖甲所示，測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，分劃板會(huì)向左右移動(dòng)，測(cè)量時(shí)，應(yīng)使分劃板中心刻度對(duì)齊條紋的分劃板會(huì)向左右移動(dòng)，測(cè)量時(shí)，應(yīng)使分劃板中心刻度對(duì)齊條紋的中心，如圖乙所示，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)。中心，如圖乙所示，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)。(1)保證燈絲、單縫、雙縫、測(cè)量頭與遮光筒共軸。保證燈絲、單縫、雙縫、測(cè)量頭與遮光筒共軸。(2)保持單縫和雙縫平行。保持單縫和雙縫平行。注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)1.(多選多選)某同學(xué)在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，按裝置圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，某同學(xué)在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，按裝置圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在光屏上卻觀察不到干涉圖樣，這可能是由于在光屏上卻觀察不到干涉圖樣，這可能是由于()考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析考點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析 A.光束的中央軸線與遮光筒的軸線不一致，相差較大光束的中央軸線與遮光筒的軸線不一致，相差較大B.沒有安裝濾光片沒有安裝濾光片C.單縫與雙縫不平行單縫與雙縫不平行D.光源發(fā)生的光束太強(qiáng)光源發(fā)生的光束太強(qiáng) 解析解析安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)要注意：光束的中央軸線與遮光筒的軸線安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)要注意：光束的中央軸線與遮光筒的軸線要重合要重合，光源與光屏正面相對(duì)光源與光屏正面相對(duì)，濾光片、單縫和雙縫要在同一高濾光片、單縫和雙縫要在同一高度度，中心位置在遮光筒軸線上中心位置在遮光筒軸線上，單縫與雙縫要相互平行單縫與雙縫要相互平行，才能使才能使實(shí)驗(yàn)成功。當(dāng)然還要使光源發(fā)出的光束不致太暗。綜上所述實(shí)驗(yàn)成功。當(dāng)然還要使光源發(fā)出的光束不致太暗。綜上所述，可可知選項(xiàng)知選項(xiàng)A、C正確。正確。答案答案AC2.現(xiàn)有毛玻璃屏現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫、雙縫B、白光光源、白光光源C、單縫、單縫D和透紅光的濾光和透紅光的濾光片片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖所示的光具座上組裝成雙等光學(xué)元件，要把它們放在如圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測(cè)量紅光的波長(zhǎng)?？p干涉裝置，用以測(cè)量紅光的波長(zhǎng)。(1)將白光光源將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、_、_、_、A。(2)本實(shí)驗(yàn)的步驟有：本實(shí)驗(yàn)的步驟有：取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能沿遮光筒的取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能沿遮光筒的軸線把屏照亮；軸線把屏照亮；按合理的順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心按合理的順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；位于遮光筒的軸線上；用刻度尺測(cè)量雙縫到屏的距離；用刻度尺測(cè)量雙縫到屏的距離；用測(cè)量頭用測(cè)量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測(cè)微器其讀數(shù)方法同螺旋測(cè)微器)測(cè)量數(shù)條亮紋間的距離。測(cè)量數(shù)條亮紋間的距離。在操作步驟在操作步驟時(shí)還應(yīng)注意時(shí)還應(yīng)注意_和和_。 解析解析(1)濾光片濾光片E可以從白光中選出單色紅光可以從白光中選出單色紅光，單縫單縫D是獲取線是獲取線光源光源，雙縫雙縫B是獲得相干光源是獲得相干光源，最后成像在毛玻璃屏最后成像在毛玻璃屏A上。所以上。所以排列順序?yàn)椋号帕许樞驗(yàn)椋篊、E、D、B、A。(2)在操作步驟在操作步驟時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)有：放置單縫、雙縫時(shí)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)有：放置單縫、雙縫時(shí)，必須使必須使縫平行；單縫、雙縫間的距離要適當(dāng)；要保證光源、濾光片、單縫平行；單縫、雙縫間的距離要適當(dāng)；要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和光屏的中心在同一軸線上。縫、雙縫和光屏的中心在同一軸線上。答案答案(1)EDB(2)放置單縫、雙縫時(shí)，必須使縫平行單放置單縫、雙縫時(shí)，必須使縫平行單縫、雙縫間的距離要適當(dāng)縫、雙縫間的距離要適當(dāng)1.如圖所示，在利用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，需要從標(biāo)如圖所示，在利用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，需要從標(biāo)尺上讀出某條亮紋的位置。圖中所示的讀數(shù)是尺上讀出某條亮紋的位置。圖中所示的讀數(shù)是_ mm?？键c(diǎn)二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理若縫與縫間相距若縫與縫間相距d，雙縫到屏間的距離為，雙縫到屏間的距離為L(zhǎng)，相鄰兩個(gè)亮條紋中，相鄰兩個(gè)亮條紋中心的距離為心的距離為x，則光的波長(zhǎng)表示為，則光的波長(zhǎng)表示為_(字母表達(dá)式字母表達(dá)式)，某同學(xué)在兩個(gè)亮條紋之間測(cè)量，測(cè)出以下結(jié)果，其他數(shù)據(jù)為：某同學(xué)在兩個(gè)亮條紋之間測(cè)量，測(cè)出以下結(jié)果，其他數(shù)據(jù)為：d0.20 mm，L700 mm，測(cè)量，測(cè)量x的情況如圖所示，由此可的情況如圖所示，由此可計(jì)算出該光的波長(zhǎng)為：計(jì)算出該光的波長(zhǎng)為：_ m。 2.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，分別用紅色和綠色的激光照射同一雙縫，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，分別用紅色和綠色的激光照射同一雙縫，在雙縫后的屏幕上，紅光的干涉條紋間距在雙縫后的屏幕上，紅光的干涉條紋間距x1與綠光的干涉條與綠光的干涉條紋間距紋間距x2相比，相比，x1_x2(填填“”、“”或或“”)。若。若實(shí)驗(yàn)中紅光的波長(zhǎng)為實(shí)驗(yàn)中紅光的波長(zhǎng)為630 nm，雙縫與屏幕的距離為，雙縫與屏幕的距離為1.00 m，測(cè)，測(cè)得第得第1條到第條到第6條亮條紋中心間的距離為條亮條紋中心間的距離為10.5 mm，則雙縫之間，則雙縫之間的距離為的距離為_ mm。答案答案0.33.(1)楊氏干涉實(shí)驗(yàn)證明光的確是一種波，一束單色光投射在兩條楊氏干涉實(shí)驗(yàn)證明光的確是一種波，一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上，兩狹縫就成了兩個(gè)光源，它們發(fā)出的光波相距很近的狹縫上，兩狹縫就成了兩個(gè)光源，它們發(fā)出的光波滿足干涉的必要條件，則兩列光的滿足干涉的必要條件，則兩列光的_相同。如圖所示，相同。如圖所示，在這兩列光波相遇的區(qū)域中，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，在這兩列光波相遇的區(qū)域中，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，如果放置光屏，在如果放置光屏，在_(選填選填“A”、“B”或或“C”)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)暗點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)暗條紋。條紋。(2)在上述楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中，若單色光的波長(zhǎng)在上述楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中，若單色光的波長(zhǎng)5.89107 m，雙縫間的距離雙縫間的距離d1 mm，雙縫到屏的距離，雙縫到屏的距離l2 m。第。第1個(gè)亮條紋個(gè)亮條紋到第到第11個(gè)亮條紋的中心間距個(gè)亮條紋的中心間距L_。答案答案(1)頻率頻率C(2)1.178102 m 4.在在“用雙縫干涉測(cè)量單色光的波長(zhǎng)用雙縫干涉測(cè)量單色光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)準(zhǔn)備的實(shí)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)儀器包括以下元件：驗(yàn)儀器包括以下元件：A.白熾燈；白熾燈；B.單縫；單縫；C.毛玻璃屏；毛玻璃屏；D.雙縫；雙縫；E.遮光筒；遮光筒；F.紅色紅色濾光片；濾光片；G.凸透鏡凸透鏡(其中雙縫和光屏連在遮光筒上其中雙縫和光屏連在遮光筒上) (1)把以上元件安裝在光具座上時(shí)，正確的排列順序是：把以上元件安裝在光具座上時(shí)，正確的排列順序是：A_EC。 (2)將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某亮紋對(duì)齊，并將該亮紋定為將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某亮紋對(duì)齊，并將該亮紋定為第第1條亮紋，此時(shí)條亮紋，此時(shí)10等分的游標(biāo)卡尺位置如圖甲所示，其讀數(shù)為等分的游標(biāo)卡尺位置如圖甲所示，其讀數(shù)為_ mm，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與第，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與第7條亮條亮紋中心對(duì)齊，此時(shí)游標(biāo)卡尺位置如圖乙所示，其讀數(shù)為紋中心對(duì)齊，此時(shí)游標(biāo)卡尺位置如圖乙所示，其讀數(shù)為_ mm。 (3)若已知雙縫間距為若已知雙縫間距為0.2 mm，測(cè)得雙縫到屏的距離為，測(cè)得雙縫到屏的距離為70.00 cm，則所測(cè)紅光波長(zhǎng)為則所測(cè)紅光波長(zhǎng)為_。 答案答案(1)GFBD(2)19.830.3(3)5107 m