第四章　4一、選擇題(本題共3小題，每題8分，共24分)1．在利用測量頭測量條紋寬度時，應使分劃板中心刻線(　C　)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解析：在利用測量頭測量條紋寬度時，應使分劃板中心刻線與亮條紋的中心位置對齊，這是因為條紋的邊緣輪廓不清晰，如果對準邊緣測量誤差較大，而亮條紋比暗條紋更好觀測。故C正確，A、B、D錯誤。2．(多選)在做“用雙縫干涉測量光的波長”實驗時，一同學在光屏上隱約看到亮光，基本看不到明暗相間的條紋，其原因可能是(　ACD　)A．光源的高度不合適B．沒有放入濾光片C．單縫和雙縫不平行D．單縫和雙縫的前后位置放反了解析：在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中，光源的中心與遮光筒的軸線不在同一直線上時可能看不到明暗相間的條紋；沒有濾光片時，應看到彩色條紋；單縫和雙縫不平行時，透過縫而到達屏的光線很少；單縫和雙縫的前后位置放反了，到達屏的光少，而且不會發(fā)生干涉，故選項A、C、D都有可能導致看不到明暗相間的條紋。3．(多選)某同學按實驗裝置安裝好儀器后，觀察單色光的干涉現(xiàn)象，獲得成功。若他在此基礎上對儀器的安裝進行如下改動，還能使實驗成功的是(　AC　)A．將光源向靠近雙縫的方向移動少許，其他不動B．將濾光片去掉，其他不動C．將單縫向雙縫移動少許，其他不動D．將單縫與雙縫的位置互換，其他不動解析：在雙縫干涉中，干涉條紋的間距Δx＝λ，由公式可得，條紋間距與波長λ、雙縫到屏之間的距離l成正比，與雙縫間的距離d成反比，光源向靠近雙縫的方向移動少許時，l、d、λ均沒有變化，則條紋間距不變，故A正確；濾光片去掉后無法形成單色光，干涉圖樣為彩色，故B錯誤；若單縫向雙縫移動少許，不會改變條紋間距，故C正確；若單縫與雙縫的位置互換，則無法形成干涉條紋，故D錯誤。二、非選擇題(共36分)4．(16分)某同學用圖甲所示的實驗裝置做“用雙縫干涉測量光的波長”實驗，他用帶有游標尺的測量頭(如圖乙所示)測量兩條亮條紋間的距離。轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板的中心刻線對齊某一條亮條紋(將這一條紋確定為第一亮條紋)的中心，此時游標尺上的示數(shù)如圖丙所示，再轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板的中心刻線對齊第6條亮條紋的中心，此時游標尺上的示數(shù)如圖丁所示，則圖丁的示數(shù)x2＝ 8.95 mm。如果實驗所用雙縫之間的距離d＝0.20 mm，雙縫到屏的距離L＝60 cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得出光的波長λ＝ 590.0 nm(保留1位小數(shù))。解析：由游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則以及干涉條紋與波長的關系分析求解。x2＝8 mm＋19×0.05 mm＝8.95 mm，由Δx＝λ，Δx＝，x1＝2×0.05 mm＝0.10 mm，所以λ＝590.0 nm。5．(20分)(2021·浙江嘉興高一中學高二檢測)在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上，如圖所示，并選用縫間距d＝0.2 mm的雙縫片。從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫片間的距離L＝700 mm。接通電源使光源正常工作。(1)M、N、P三個光學元件依次為 A 。A．濾光片、單縫片、雙縫片B．濾光片、雙縫片、單縫片C．偏振片、單縫片、雙縫片D．雙縫片、偏振片、單縫片(2)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同學調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第1次映入眼簾的干涉條紋如圖甲所示，圖中的數(shù)字是該同學給各暗條紋的編號，此時圖乙中游標卡尺上的讀數(shù)x1＝1.16 mm；接著再轉(zhuǎn)動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖丙所示，此時圖丁中游標卡尺上的讀數(shù)x2＝ 15.02 mm。(3)利用上述測量結(jié)果，經(jīng)計算可得兩個相鄰亮條紋(或暗條紋間)的距離Δx，進而計算得到這種色光的波長λ＝ 660 nm。(4)一同學通過測量頭的目鏡觀察單色光的干涉圖樣時，發(fā)現(xiàn)里面的亮條紋與分劃板豎線未對齊，如圖所示。若要使兩者對齊，該同學應如何調(diào)節(jié) D 。A．僅左右轉(zhuǎn)動透鏡 B．僅旋轉(zhuǎn)濾光片C．僅撥動撥桿 D．僅旋轉(zhuǎn)測量頭解析：(1)雙縫干涉實驗是讓單色光通過雙縫在光屏上形成干涉圖樣，所以讓白熾燈光通過濾光片形成單色光，再經(jīng)過單縫形成相干光，再通過雙縫形成干涉條紋。故M、N、P依次為濾光片、單縫片、雙縫片。(2)圖丙中，游標卡尺的主尺讀數(shù)為15 mm，游標讀數(shù)為0.02 mm×1＝0.02 mm，所以最終讀數(shù)為x2＝15.02 mm。(3)兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離Δx＝＝mm＝2.31 mm，根據(jù)Δx＝λ，得：λ＝＝m＝6.6×10－7m＝660nm。(4)旋轉(zhuǎn)測量頭，分劃板豎線隨之旋轉(zhuǎn)，可使分劃板豎線與亮條紋對齊，故D正確。

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4 實驗：用雙縫干涉測量光的波長

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