4.4實驗：用雙縫干涉測量光的波長同步練習2021—2022學年高中物理人教版（2019）選擇性必修第一冊一、選擇題（共15題）1．如圖甲所示，利用激光器發(fā)射出的激光照射到雙縫上，在雙縫后面的光屏上能呈現(xiàn)出明、暗相間的干涉條紋。若實驗中僅改變某一個實驗條件、而其他條件均不變的情況下，得到的干涉圖樣分別如圖乙和丙所示。對于這兩次實驗，下列說法中正確的是（　?。?/span>A．由于選用的激光器不同，乙圖對應(yīng)的激光的頻率較高B．雙縫到光屏的距離L不同，乙圖對應(yīng)的L較大C．雙縫的間距不同，乙圖對應(yīng)的間距較大D．激光器到雙縫的距離不同，乙圖對應(yīng)的距離較大2．在雙縫干涉實驗中，設(shè)單縫寬度為h，雙縫距離為d，雙縫與屏的距離為l，當采取下列四組數(shù)據(jù)中的哪一組時，可在光屏上觀察到清晰可辨的干涉條紋(　　)A．h＝1cm，d＝0.1mm，l＝1mB．h＝1mm，d＝0.1mm，l＝10cmC．h＝1mm，d＝10cm，l＝1mD．h＝1mm，d＝0.1mm，l＝1m3．如圖所示，用單色光做雙縫干涉實驗，現(xiàn)將折射率為的透明薄膜遮住上方的條縫，則屏上可以觀察到（　?。?/span>A．干涉條紋向上移動，條紋寬度不變 B．干涉條紋向下移動，條紋寬度變窄C．干涉條紋向上移動，條紋寬度變寬 D．干涉條紋不移動，條紋寬度不變4．在光的雙縫干涉實驗中，光屏上出現(xiàn)的條紋情況是（       ）A．中央明條紋最寬B．各種不同色光的暗條紋間距一樣大C．對于同種色光，光屏離雙縫距離越遠明條紋的間距越小D．在相同裝置中紅光的明條紋間距比紫光的明條紋間距大5．在利用測量頭測量條紋寬度時，應(yīng)使分劃板中心刻線（　?。?/span>A．與亮條紋的邊緣對齊 B．與暗條紋的邊緣對齊C．與亮條紋的中心位置對齊 D．與暗條紋的中心位置對齊6．用圖所示的裝置來觀察光的雙縫干涉現(xiàn)象時，以下推斷正確的是     (　　)A．狹縫屏的作用是使入射光到達雙縫屏時，雙縫就成了兩個振動情況總是相同的光源B．若入射光是白光，則像屏上的條紋是黑白相間的干涉條紋C．像屏上某點到雙縫的距離差為入射光波長的1.5倍時，該點處一定是亮條紋D．雙縫干涉中亮條紋之間的距離相等，暗條紋之間的距離不相等7．如圖1所示，a、b兩束單色光分別從左側(cè)中點處射入后與玻璃磚上表面成角，兩束射向上表面單色光的折射光線強度與角的關(guān)系如圖2所示，已知玻璃磚的長為4L，寬為2L，光速為c，下列說法正確的是（　　）A．a光的折射率為2B．a光頻率比b光的大C．兩單色光分別通過同一雙縫干涉裝置，a光產(chǎn)生的相鄰條紋間距較小D．若，則b光從開始射入玻璃磚到再次回到入射點時的傳播時間為8．1834年，洛埃利用單面鏡得到了楊氏干涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實驗）。洛埃鏡實驗的基本裝置如圖所示，為單色光源，為一平面鏡。發(fā)出的光直接照在光屏上，同時發(fā)出的光通過平面鏡反射在光屏上。設(shè)光源到平面鏡的垂直距離和到光屏的垂直距離分別為和，光的波長為。則相鄰兩條亮條紋的中心間距是（　?。?/span>A． B． C． D．9．在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中（實驗裝置如圖），下列說法正確的是（     ）A．調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時，應(yīng)放上單縫和雙縫B．為了減小測量誤差，可用測量頭測出n條亮條紋間的距離a，求出相鄰兩條亮條紋間距C．測量某條干涉亮條紋位置時，應(yīng)使測量頭分劃板中心刻線與該亮條紋的中心對齊D．將濾光片放在單縫與雙縫之間將改變實驗結(jié)果10．下列關(guān)于雙縫干涉實驗的說法中正確的是(   )A．單縫的作用是獲得頻率保持不變的相干光源B．雙縫的作用是獲得兩個振動情況相同的相干光源C．光屏上距兩縫的路程差等于半波長的整數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋D．在光屏上能看到光的干涉圖樣,但在雙縫與光屏之間的空間卻沒有干涉發(fā)生11．用單色光做雙縫干涉實驗，下列說法正確的是（　?。?/span>A．相鄰兩亮條紋或暗條紋的中心間距相等B．中央亮條紋寬度是兩邊亮條紋寬度的2倍C．屏與雙縫之間的距離減小，則屏上條紋間的距離增大D．在實驗裝置不變的情況下，紅光的條紋間距小于藍光的條紋間距12．下列說法正確的是（　?。?/span>A．在用單擺測定重力加速度實驗中，誤將30次全振動記成了31次，則所測加速度偏小B．在用雙縫干涉測量光的波長實驗中，僅將紅色濾光片換成藍色濾光片，光屏上觀察到的干涉條紋間距變小C．在測定玻璃的折射率實驗中，必須選用兩面平行的玻璃磚D．用油膜法測分子直徑時，若撒的痱子粉過多，所測分子直徑偏小13．如圖甲所示為雙縫干涉的實驗裝置，光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片，然后通過單縫和雙縫，在光屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋如圖乙所示，屏上P、P1、P2處依次排列著明條紋，Q1、Q2處出現(xiàn)暗條紋，P到S1、S2的距離相等。若遮光筒內(nèi)裝滿水，其它條件不變，則光屏上（　　）A．不再出現(xiàn)明暗相間的條紋 B．P處可能出現(xiàn)暗條紋C．P1處一定為明條紋 D．明暗相間的條紋間距變小14．如圖所示為一雙縫干涉實驗的裝置圖，其中光源為白熾燈泡，實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光；調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到清晰的干涉條紋。關(guān)于該實驗，下列說法正確的是（　?。?/span>A．若取下濾光片，光屏上將出現(xiàn)彩色的干涉條紋B．將單縫向右平移一小段距離，光屏上相鄰兩條亮條紋中心的距離減小C．將雙縫間的距離增大，光屏上相鄰兩條暗條紋中心的距離增大D．將紅色濾光片換成綠色濾光片，光屏上相鄰兩條暗條紋中心的距離增大15．某次實驗中，測得第一級明條紋和第三級明條紋相距4.0×10－2m，若雙縫片間距為0.1 mm，縫到屏的距離為，則光波的波長為(　　)A．8.0×10－8 m B．5.0×10－7 m C．1.5×10－8 m D．1.0×10－7m二、填空題（共4題）16．數(shù)據(jù)處理（1）條紋間距；（2）波長λ=______；（3）計算多組數(shù)據(jù)，求λ的平均值。17．光的干涉實驗最早是英國物理學家______在1801年成功完成的，楊氏實驗有力地證明了光是一種______。18．在某次雙縫干涉實驗中，如圖所示，Q處是中央亮紋P往上數(shù)的第二條暗紋，已知從雙縫S1和S2發(fā)出的兩束相干光到Q點的路程差是9×10-7m，則實驗所使用的單色光源發(fā)出光的頻率是______．19．如圖所示，在“用雙縫干涉量測光的波長”實驗中，光具座上放置的光學元件依次為：①光源、②、③、④、⑤遮光筒、⑥毛玻璃。(1)②、③、④三個光學元件依次為________。A．濾光片、單縫、雙縫B．單縫、濾光片、雙縫C．單縫、雙縫、濾光片D．濾光片、雙縫、單縫(2)如果實驗時將紅色濾光片換為綠色濾光片，則相鄰亮紋（暗紋）間的距離______。A．變大   B．變小     C．不變     D．可能變大可能變小(3)若測得雙縫與屏的距離為L=1.00m，雙縫間距為d=1.5mm，第1條亮紋與第3條亮紋中心間的距離Δx=0.640mm，則對應(yīng)光波的波長λ為____nm。三、綜合題（共4題）20．在用紅光做雙縫干涉實驗時，已知雙縫間的距離為0.5mm，測得雙縫到光屏的距離為1.0m，在光屏上第一條暗條紋到第六條暗條紋間的距離為7.5mm。則：(1)此紅光的頻率為多少？它在真空中的波長為多少？(2)假如把整個裝置放入折射率為的水中，這時屏上相鄰明條紋的間距為多少？21．用氦氖激光器進行雙縫干涉實驗，將裝置放入折射率為的某種油中來進行干涉實驗，測得雙縫間距離，雙縫到屏的距離，已知氦氖激光器發(fā)出的紅光在空氣中的波長為，問這時屏上的條紋間距是多少？22．1801年，托馬斯·楊用雙縫干涉實驗研究了光波的性質(zhì)。1834年，洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實驗）。洛埃鏡實驗的基本裝置如圖所示，為單色光源，為一平面鏡。發(fā)出的光直接照在光屏上，同時發(fā)出的光還通過平面鏡反射在光屏上。從平面鏡反射的光相當于在平面鏡中的虛像發(fā)出的，這樣就形成了兩個一樣的相干光源。設(shè)光源到平面鏡的垂直距離和到光屏的垂直距離分別為和，光的波長為。寫出相鄰兩條亮紋（或暗紋）間距離的表達式。23．如果在雙縫干涉實驗的遮光筒內(nèi)充滿某種透明介質(zhì)（折射率為n），保持入射光源、雙縫間距、雙縫到屏的距離都不變，則屏上相鄰兩明（暗）條紋的間距變?yōu)樵瓉碓诳諝庵袦y量的多少。
參考答案：1．B2．D3．A4．D5．C6．A7．D8．C9．C10．B11．A12．B13．D14．A15．B16．17．     托馬斯·楊     波18．5×101419．     A     B     48020．(1)，；(2)21．22．23． 

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4 實驗：用雙縫干涉測量光的波長

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修 第一冊

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