一、實驗原理
如圖1所示,兩縫之間的距離為d,每個狹縫都很窄,寬度可以忽略.
圖1
兩縫S1、S2的連線的中垂線與屏的交點為P0,雙縫到屏的距離OP0=l.則相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心間距:Δx=eq \f(l,d)λ.
若已知雙縫間距,再測出雙縫到屏的距離l和條紋間距Δx,就可以求得光波的波長.
二、實驗器材
雙縫干涉儀,即光具座、光源、濾光片、透鏡、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭.另外,還有學生電源、導線、刻度尺等.
三、實驗步驟
1.將光源、透鏡、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如圖2所示.
圖2
2.接好光源,打開開關,使燈絲正常發(fā)光.
3.調節(jié)各器件的高度,使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達光屏.
4.安裝雙縫和單縫,中心大致位于遮光筒的軸線上,使雙縫與單縫的縫平行,兩者間距5~10 cm,這時可觀察白光的干涉條紋.
5.在單縫和光源間放上濾光片,觀察單色光的干涉條紋.
四、數(shù)據(jù)處理
1.安裝測量頭,調節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋.
2.使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中心,記下手輪上的讀數(shù)a1,將該條紋記為第1條亮條紋;轉動手輪,使分劃板中心刻線移動至另一亮條紋的中心,記下此時手輪上的讀數(shù)a2,將該條紋記為第n條亮條紋,兩條紋間距為a=|a2-a1|,則相鄰兩條亮條紋間的距離Δx=eq \f(|a2-a1|,n-1)=eq \f(a,n-1).
3.用刻度尺測量雙縫到光屏間的距離l(d是已知的).
4.重復測量、計算,求出波長的平均值.
五、誤差分析
1.光波的波長很小,Δx、l的測量誤差對波長λ的影響很大.
2.在測量l時,一般用毫米刻度尺;而測Δx時,用千分尺且采用“累積法”.
3.多次測量求平均值.
六、注意事項
1.雙縫干涉儀是比較精密的儀器,應輕拿輕放,不要隨便拆解遮光筒、測量頭等元件.
2.濾光片、單縫、雙縫、目鏡等如有灰塵,應用擦鏡紙輕輕擦去.
3.安裝時,注意調節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上,并使單縫、雙縫平行且豎直,間距大約為5~10 cm.
4.測量頭在使用時應使中心刻線對應著亮(暗)條紋的中心.
例題精練
1.(2021·黑龍江鶴崗一中高二期末)在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中,實驗裝置如圖所示。
(1)從左到右依次放置:①光源、②紅色濾光片、③_________、④雙縫、⑤遮光筒、 ⑥光屏
(2)下列說法正確的是___________。
A.減小雙縫之間的距離,可以減小相鄰暗條紋間的距離
B.增大雙縫到光屏之間的距離,可以減小相鄰暗條紋間的距離
C.若雙縫的間距為d,④與光屏的間距為l,用測微目鏡測出6條紅色條紋間的距離為a,則該紅光的波長
D.假若需測量綠色光的波長,則需在②位置安裝綠色濾光片
(3)如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,如圖所示。則在這種情況下來測量干涉條紋的間距?x時,最終波長測量值___________實際值(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】單縫 CD 大于
【詳解】
(1)[1]從左到右依次放置:①光源、②紅色濾光片、③單縫、④雙縫、⑤遮光筒、⑥光屏;
(2)[2]A.根據(jù)
可知,減小雙縫之間的距離,可以增大相鄰暗條紋間的距離,選項A錯誤;
B.根據(jù)
可知,增大雙縫到光屏之間的距離,可以增大相鄰暗條紋間的距離,選項B錯誤;
C.若雙縫的間距為d,④與光屏的間距為l,用測微目鏡測出6條紅色條紋間的距離為a,則條紋間距為
根據(jù)
可知,該紅光的波長
選項C正確;
D.假若需測量綠色光的波長,則需在②位置安裝綠色濾光片,選項D正確。
故選CD。
(3)[3]如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,如圖所示。則在這種情況下來測量干涉條紋的間距?x時,條紋間距?x的測量值偏大,根據(jù)
可知,最終波長測量值大于實際值。
2.(2021·浙江高二期末)現(xiàn)用如圖所示雙縫干涉實驗裝置來測量光的波長。
(1)在組裝儀器時單縫和雙縫應該相互___________放置;(選填“垂直”或“平行”);
(2)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。某同學調整手輪使測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,并將該亮紋定為第1條亮紋,此時測量頭上游標卡尺的讀數(shù)為1.16mm;接著再同方向轉動手輪,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,此時測量頭上游標卡尺的示數(shù)如圖所示,則讀數(shù)為___________mm。已知雙縫間距d=2.00×10-4m,測得雙縫到毛玻璃屏的距離L=0.800m,所測光的波長λ=___________nm。(保留3位有效數(shù)字);
(3)為減小誤差,該實驗并未直接測量相鄰亮條紋間的距離?x,而是先測量n個條紋的間距再求出?x。下列實驗采用了類似方法的有___________。
A.“探究求合力的方法”的實驗中合力的測量
B.“探究彈簧彈力與形變量的關系”的實驗中彈簧的形變量的測量
C.“探究單擺周期與擺長的關系”的實驗中單擺的周期的測量
【答案】平行 15.02 693 C
【詳解】
(1)[1]只有保證單縫和雙縫互相平行,這樣才能在屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋。
(2)[2]游標卡尺的游標尺為50分度,精度為0.02mm,固定刻度讀數(shù)為15mm,游標尺上第1個格對齊,故讀數(shù)為
0.02×1mm=0.02mm
所以最終讀數(shù)為
15mm+0.02mm=15.02mm
[3]由于第1條亮紋,此時測量頭上游標卡尺的讀數(shù)為x1=1.16mm;
第6條亮紋中心對齊,測量頭的讀數(shù)x2=15.02mm;所以
x=m=2.772×10﹣3m
根據(jù)λ,知
λ=
代入數(shù)據(jù)得
λ=m≈6.93×10﹣7m=693nm
(3)[4]A.“探究求合力的方法”的實驗中合力的測量采用的是等效替代法。故A不符合題意;
B.“探究彈簧彈力與形變量的關系”的實驗中彈簧的形變量的測量屬于測多次取平均值,故B不符合題意;
C.“探究單擺周期與擺長的關系”的實驗中單擺的周期的測量,屬于放大測量取平均值,故C符合題意。
故選C。
隨堂練習
1.(2021·東營市勝利第二中學高二期末)如圖甲所示是“用雙縫干涉測光的波長”的實驗裝置示意圖,包括白光光源、單縫、雙縫、濾光片、凸透鏡(焦距12cm)和測量頭(由目鏡、毛玻璃、分劃板和手輪構成),其中單縫、雙縫以及測量頭可跟遮光簡組裝在一起。
(1)關于器材安裝,下列說法正確的是___________。
A.凸透鏡到光源的距離為6cm
B.圖甲中①是凸透鏡,②是濾光片
C.單縫必須跟雙縫相互平行
D.單縫到雙縫的距離越大越好
(2)某次實驗使用紅色濾光片,當分劃板中心刻線與第5條紅色亮紋中心對齊時,手輪上的示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為___________。
(3)若實驗中所使用的雙縫間距為d,雙縫到毛玻璃的距離為L,某次實驗測得相鄰紅色條紋的間距為,則所測紅光的波長為___________。
【答案】BC 15.325mm
【詳解】
(1)[1]A.凸透鏡到光源的距離為6cm時,小于焦距12cm,不能得到平行光,A錯誤;
B.圖甲中①是凸透鏡,②是濾光片,B正確;
C.單縫跟雙縫相互平行,雙縫的亮度均勻,干涉條紋清晰,所以單縫必須跟雙縫相互平行,C正確;
D.單縫到雙縫的距離不是越大越好,距離太遠雙縫的亮度降低,干涉條紋不清晰,D錯誤。
故選BC。
(2)[2]手輪上示數(shù)的讀數(shù)為
(3)[3]根據(jù) 解得 。
2.(2021·浙江)如圖甲所示,在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中,將實驗儀器按要求安裝在光具座上,并選用縫間距的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知,像屏與雙縫屏間的距離。然后,接通電源使光源正常工作。
①按實驗裝置安裝好儀器后,觀察到光的干涉現(xiàn)象效果很好。若他對實驗裝置作了一下改動后,在像屏上仍能觀察到清晰的條紋,且條紋變疏。以下改動可實現(xiàn)這個效果的是______;
A.僅將凸透鏡與濾光片的位置互換
B.僅將綠色濾芯光片換成紅色的濾芯光片
C.僅將單縫靠近雙縫移動少許
D.僅將單縫遠離雙縫移動少許
②用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖甲所示,分劃板處于B位置時游標卡尺讀數(shù)如圖乙中所給出,則分劃板在圖中B位置時游標卡尺讀數(shù)為______;
③若已知分劃板處于A位置時,刻度為11.1,該單色光的波長______m(結果保留2位有效數(shù)字)。
【答案】B 15.6 6.0 × 10 - 7
【詳解】
①[1]A.僅將凸透鏡與濾光片的位置互換,只是后匯聚光對實驗沒有影響,A錯誤;
B.僅將綠色濾光片換成紅色的濾光片,λ增大,l與d都不變,則Δx增大,B正確;
CD.僅將單縫遠離(靠近)雙縫移動少許,λ、l與d都不變,則Δx不變,CD錯誤。
故選B。
②[2]根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)方法有
xB = 15mm + 6 × 0.01mm = 15.6mm
③[3]由圖甲知
xAB = 6?x = 15.6 - 11.1mm = 4.5mm
由相鄰明紋(暗紋)的間距公式有
?x = λ
可得出
λ = 6.0 × 10 - 7m
綜合練習
一.選擇題(共3小題)
1.(2021春?東城區(qū)期末)雙縫干涉實驗裝置如圖所示,綠光通過單縫S后,投射到具有雙縫的擋板上,雙縫S1和S2與單縫S的距離相等,光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋。屏上O點距雙縫S1和S2的距離相等,P點是距O點最近的第一條亮條紋。如果將入射的單色光換成紅光或藍光,討論屏上O點及其上方的干涉條紋的情況是:①O點是紅光的亮條紋;②紅光的第一條亮條紋在P點的上方;③O點不是藍光的亮條紋;④藍光的第一條亮條紋在P點的上方。其中正確的是( )
A.只有①④正確B.只有②③正確C.只有①②正確D.只有③④正確
【分析】當距離雙縫的路程差等于半波長的偶數(shù)倍時,出現(xiàn)亮條紋,路程差是半波長的奇數(shù)倍時,出現(xiàn)暗條紋。
【解答】解:①O點距離雙縫的路程差為0,該點為明條紋,當用紅光或藍光照射時,產生紅光的亮條紋或藍光的亮條紋。故①正確,③錯誤;
②根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式△x=Ldλ得,紅光的波長大于綠光,所以紅光的條紋間距大于綠光的條紋間距,所以紅光的第一條亮條紋在P點的上方。故②正確。
④藍光的波長小于綠光的波長,則藍光的條紋間距小于綠光的條紋間距,所以藍光的第一條亮條紋在P點的下方。故④錯誤。
故選:C。
【點評】解決本題的關鍵知道形成明暗條紋的條件。以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式△x=Ldλ。
2.(2021?福建模擬)在圖示的雙縫干涉實驗中,光源S到縫S1、S2距離相等,P0為S1、S2連線中垂線與光屏的交點。用波長為400nm的光實驗時,光屏中央P0處呈現(xiàn)中央亮條紋(記為第0條亮條紋),P處呈現(xiàn)第3條亮條紋。當改用波長為600nm的光實驗時,P處將呈現(xiàn)( )
A.第2條亮條紋B.第3條亮條紋
C.第2條暗條紋D.第3條暗條紋
【分析】當光屏上的點到雙縫的光程差是波長的整數(shù)倍時,出現(xiàn)明條紋;當光程差是半波長的奇數(shù)倍時,出現(xiàn)暗條紋。
【解答】解:雙縫干涉實驗中,出現(xiàn)亮條紋的條件為x=kldλ(k=…)
用波長為400nm的光實驗時P處呈現(xiàn)第3條亮條紋,則x=3ldλ1
當波長為600nm的光實驗時,x=k′ldλ2,解得k′=2
P點為波長的整數(shù)倍,故為亮條紋,且為第2條亮條紋,故A正確,BCD錯誤
故選:A。
【點評】本題主要考查了雙縫干涉條紋間距公式的應用,掌握暗條紋與明條紋的條件,理解干涉的原理。
3.(2020?房山區(qū)二模)在“利用雙縫干涉測量光的波長”實驗中,將雙縫干涉實驗裝置按如圖所示安裝在光具座上,單縫a保持豎直方向,并選用縫間距為d的雙縫b,并使單縫與雙縫保持平行,調節(jié)實驗裝置使光屏上出現(xiàn)清晰干涉條紋。下列說法正確的是( )
A.若取下濾光片,光屏上將只見到白光,看不到干涉條紋
B.若將濾光片由綠色換成紅色,光屏上相鄰兩條暗紋中心的距離減小
C.若將雙縫間的距離d增大,光屏上相鄰兩條暗紋中心的距離增大
D.若測得5個亮條紋中心間的距離為a,則相鄰兩條亮條紋間距△x=a4
【分析】白光也能發(fā)生雙縫干涉現(xiàn)象;
通過雙縫干涉條紋間距公式判斷條紋間距的變化;
根據(jù)相鄰兩條亮條紋間距△x=an?1,即可判定求解。
【解答】解:A、若取下濾光片,則是兩束白光的干涉,光屏上會出現(xiàn)彩色的干涉條紋,故A錯誤;
B、若將濾光片由綠色換成紅色,由于紅光的波長大,根據(jù)△x=Ldλ可知,光屏上相鄰兩條暗紋中心的距離會變大,故B錯誤;
C、若將雙縫間的距離d增大,光屏上相鄰兩條暗紋中心的距離減小,故C錯誤;
D、若測得5個亮條紋中心間的距離為a,則相鄰兩條亮條紋間距△x=a4,故D正確。
故選:D。
【點評】考查雙縫干涉現(xiàn)象,理解干涉的條件,掌握雙縫干涉的條紋間距公式的內容,并能靈活運用,注意白光雙縫干涉是彩色條紋。
二.多選題(共4小題)
4.(2020?建湖縣模擬)以下說法正確的是( )
A.用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉
B.雷達是利用聲波的反射來測定物體的位置
C.x射線的波長比紫外線和γ射線更短。
D.根據(jù)狹義相對論,一條沿自身長度方向運動的桿,其長度總比靜止時的長度小。
【分析】檢查平面的平整度是利用薄膜干涉。
雷達利用電磁波探測目標的電子設備,發(fā)射電磁波對目標進行照射并接收其回波,由此獲得目標至電磁波發(fā)射點的距離、距離變化率(徑向速度)、方位、高度等信息; 電磁波譜按照波長從大到小的順序依次是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線。
【解答】解:A、檢查平面的平整度的原理是經過空氣層的前后兩面反射的光線在標準樣板的下表面疊加發(fā)生薄膜干涉形成干涉條紋,故A正確
B、雷達是利用電磁波的反射來測定物體位置的,故B錯誤;
C、按照波長從大到小的順序依次是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線。故C錯誤
D、根據(jù)狹義相對論,一條沿自身長度方向運動的桿,其長度總比靜止時的長度小。故D正確
故選:AD。
【點評】本題考查的知識點較多,都是一些記憶型的,難度不大,在平時學習中注意多積累。
5.(2021春?溫州期末)利如圖裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象,下列說法正確的是( )
A.把雙縫的間距規(guī)格從“0.2mm”換成“0.25mm”,干涉條紋間距變寬
B.將濾光片由紅色換成藍色,干涉條紋間距變寬
C.光源后的凸透鏡主要起到會聚光線的作用
D.減小光源到單縫的距離,干涉條紋間距不變
【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=Ldλ比較干涉條紋的間距變化,從而即可求解。
【解答】解:A、把雙縫的間距規(guī)格從“0.2mm”換成“0.25mm”,根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=Ldλ,則有:干涉條紋間距變窄,故A錯誤;
B、將濾光片由紅色換成藍色,波長變短,根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=Ldλ,則有:干涉條紋間距變窄,故B錯誤;
C、光滑后的凸透鏡主要起到會聚光線的作用,故C正確;
D、減小光源到單縫的距離,干涉條紋間距與光源到單縫的距離無關,因此條紋間距不變,故D正確;
故選:CD。
【點評】解決本題的關鍵知道各種色光的波長大小,以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式△x=Ldλ。
6.(2021春?秦州區(qū)校級期末)利用圖中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時,下面幾種說法正確的是( )
A.將屏移近雙縫,干涉條紋間距變窄
B.將濾光片由藍色的換成紅色的,干涉條紋間距變寬
C.將單縫向雙縫移動一小段距離后,干涉條紋間距變寬
D.換一個兩縫之間距離較大的雙縫,干涉條紋間距變窄
【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=Ldλ比較干涉條紋的間距變化。
【解答】解:A、將屏移近雙縫,L變小,根據(jù)△x=Ldλ知,干涉條紋間距變窄。故A正確。
B、將濾光片由藍色的換成紅色的,波長變長,根據(jù)△x=Ldλ知,干涉條紋間距變寬。故B正確。
C、將單縫向雙縫移動一小段距離后,干涉條紋間距不變。故C錯誤。
D、換一個兩縫之間距離較大的雙縫,d變大,根據(jù)△x=Ldλ知,干涉條紋間距變窄。故D正確。
故選:ABD。
【點評】解決本題的關鍵知道各種色光的波長大小,以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式△x=Ldλ。
7.(2021春?思明區(qū)校級期中)在光的雙縫干涉實驗中,在光屏上放照相底片,并設法減弱光子流的強度,盡可能使光子一個一個地通過狹縫,在曝光時間不長和曝光時間足夠長兩種情況下,實驗結果是( )
A.若曝光時間不長,則底片上出現(xiàn)一些不規(guī)則點
B.若曝光時間足夠長,則底片上出現(xiàn)干涉條紋
C.這一實驗結果表明大量光子往往顯示出波動性,個別光子往往顯示出粒子性
D.這一實驗結果表明光具有波動性,又具有粒子性
【分析】光既具有粒子性,又具有波動性,少量的光子往往表現(xiàn)為粒子性,大量的光子往往表現(xiàn)為波動性。
【解答】解:A、曝光時間不長,可知光子數(shù)不多,往往表現(xiàn)為粒子性,在底片上出現(xiàn)一些不規(guī)則的點。故A正確。
B、曝光時間足夠長,可知光子數(shù)較多,往往表現(xiàn)波動性,在底片上會出現(xiàn)干涉條紋。故B正確。
C、少量的光子往往表現(xiàn)為粒子性,大量的光子往往表現(xiàn)為波動性。故C正確。
D、該實驗說明光既具有粒子性,又具有波動性。故D正確。
故選:ABCD。
【點評】解決本題的關鍵知道光既具有粒子性,又具有波動性,知道什么情況下波動性明顯,什么情況下粒子性明顯。
三.填空題(共4小題)
8.(2021春?無錫期末)如圖甲所示,在楊氏雙縫干涉實驗中,激光的波長為5.30×10﹣7m,屏上P點距雙縫s1和s2的路程差為7.95×10﹣7m.則在這里出現(xiàn)的應是 暗條紋 (選填“明條紋”或“暗條紋”)?,F(xiàn)改用波長為6.30×10﹣7m的激光進行上述實驗,保持其他條件不變,則屏上的條紋間距將 變寬 (選填“變寬”、“變窄”或“不變”。
【分析】當光屏上的點到雙縫的路程差是半波長的偶數(shù)倍,出現(xiàn)明條紋;路程差是半波長的奇數(shù)倍,出現(xiàn)暗條紋。根據(jù)△x=Ldλ判斷條紋間距的變化。
【解答】解:屏上P點距雙縫s1和s2的路程差為7.95×10﹣7m,則n=△sλ2=7.95×10?75.30×10?72=3,為奇數(shù),在P點出現(xiàn)暗條紋。
根據(jù)△x=Ldλ知,波長變大,則條紋間距變寬。
故答案為:暗條紋,變寬。
【點評】解決本題的關鍵掌握出現(xiàn)明暗條紋的條件,以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式△x=Ldλ。
9.(2020秋?長沙縣校級月考)某同學在《用雙縫干涉測光的波長》的實驗中,實驗裝置如圖所示。使用的雙縫的間距d為0.025cm。實驗時,首先調節(jié)光源和濾光片的中心位于遮光筒的中心軸線上,并使單縫和雙縫豎直且互相平行。當屏上出現(xiàn)了干涉圖樣后,通過測量頭(與螺旋測微器原理相似,手輪轉動一周,分劃板向左或向右移動0.500mm)觀察第一條亮紋的位置如圖(a)所示,讀數(shù)為1.128mm;第五條亮紋位置如圖(b)所示,讀數(shù)為 5.880 mm,測出雙縫與屏的距離L為50.00cm,待測光的波長λ= 5.94×10﹣7 m。
【分析】螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù),需估讀。根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=Ldλ,求出待測光的波長。
【解答】解:螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為5.5mm,可動刻度讀數(shù)為0.01×38.0mm=0.380mm,所以最終讀數(shù)為5.880mm。
根據(jù)△x=Ldλ得,λ=△xdL=(a2?a1)d4L=5.94×10?7m。
故答案為:5.880,5.94×10﹣7
【點評】解決本題的關鍵掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法,以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式△x=Ldλ。
10.(2008秋?朝陽區(qū)期末)某同學用如圖1所示的實驗裝置做“雙縫干涉測光的波長”的實驗,相鄰兩條亮紋間的距離用帶有螺旋測微器的測量頭(如圖2所示)測出。測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數(shù)為0.070mm,然后同方向轉動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,如圖2所示,此時手輪上的示數(shù)為 4.948 mm.已知雙縫的距離為d=0.400mm,測得雙縫到毛玻璃屏的距離為L=0.600m,求得相鄰亮紋的間距為△x,寫出計算被測量波長的表達式λ= λ=dL△X ,并算出其波長λ= 6.5×103 nm.(取二位有效數(shù)字)
【分析】螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù),需估讀。根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=Ldλ推導出波長的表達式,從而求出波長的大小。
【解答】解:螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為4.5mm,可動刻度讀數(shù)為0.01×44.8=0.448mm,所以最終讀數(shù)為4.948mm。
根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=Ldλ得,λ=dL△x,代入數(shù)據(jù)得,λ=6.5×103nm。
故答案為:4.948,λ=dL△X,6.5×103
【點評】解決本題的關鍵掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法,以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式△x=Ldλ。
11.(2020?安陽二模)“用雙縫干涉測定光波波長的實驗”裝置如圖所示,光具座上從左到右依次為白光光源、濾光片、 單縫 、雙縫、毛玻璃屏。已知雙縫間距d為2.0×10﹣4m,測得雙縫到屏的距離l為0.700m,相鄰兩條亮條紋(暗)條紋間距△x=2.310×106nm,由計算公式λ= dl△x ,求得所測紅光波長為 660 nm。
【分析】為獲取單色線光源,在光屏上產生干涉圖樣,白色光源后面要有濾光片、單縫、雙縫、遮光筒和光屏;
根據(jù)△x=Ldλ列式求解光的波長。
【解答】解:根據(jù)實驗原理可知,需要將點光源變成線光源,所以需要在濾光片后面放上單縫;
根據(jù)干涉條紋與波長的關系式有:△x=ldλ?λ=d△xl,
代入數(shù)據(jù)解得所測紅光的波長為:λ=dl△x=2×10?4×2.31×10?30.7m=6.6×10﹣7m=660nm;
故答案為:單縫;dl△x;660。
【點評】本題考查了雙縫干涉實驗的探究,意在考查考生的理解能力,解決本題的關鍵掌握“用雙縫干涉測光的波長”的實驗步驟和實驗原理,注意單位的換算。
四.實驗題(共5小題)
12.(2021春?海淀區(qū)校級期末)利用雙縫干涉測定光的波長的實驗中,雙縫間距d=0.4mm,雙縫到光屏間的距離l=0.5m,實驗時,接通電源使光源正常發(fā)光,調整光路,使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。
(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù),該同學可 。
A.將單縫向雙縫靠近
B.將屏向靠近雙縫的方向移動
C.將屏向遠離雙縫的方向移動
D.使用間距更小的雙縫
(2)某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖2所示,分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數(shù)也如圖2中所給出,則
①分劃板在圖中A位置時游標卡尺的讀數(shù)為xA=11.1mm,在B位置時游標卡尺讀數(shù)為xB= 15.6 mm,相鄰兩條紋間距△x= 0.75 mm;
②該單色光的波長λ= 6.0×10﹣7 m;
(3)如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,如圖3所示。則在這種情況下測量干涉條紋的間距△x時,測量值 大于 實際值。(填“大于”、“小于”或“等于”)
【分析】(1)根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式:△x=ld?λ分析答題;
(2)根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式:△x=ld?λ分析即可求出,將數(shù)據(jù)代入公式:△x=ld?λ,求出該色光的波長;
(3)如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,則測得的△x偏大,然后結合公式△x=ld?λ判斷即可。
【解答】解:(1)要增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù),則條紋的寬度減小,根據(jù)相鄰亮條紋間的距離為△x=ld?λ,為減小相鄰亮條紋(暗條紋)間的寬度,可增大雙縫間距離或減小雙縫到屏的距離;故B正確,ACD錯誤
故選:B;
(2)①該游標卡尺的最小分度為0.1mm,則在B位置時游標卡尺讀數(shù)為xB=15mm+0.1mm×6=15.6mm,由圖可知,A處為第1條暗條紋,B處為第7條暗條紋,A、B之間的距離為△s,相鄰兩條紋間距△x=△sn?1=xB?xAn?1=15.6mm?11.1mm7?1=0.75mm=7.5×10﹣4m;
②由:△x=ld?λ可得λ=△x?dl,將雙縫的間距為d=0.40mm=4.0×10﹣4m,測得屏與雙縫間的距離為l=0.5m,以及△x=7.5×10﹣4m代入公式可得:λ=6.0×10﹣7m
(3)如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,則測得的△x偏大,由公式λ=△x?dl可知波長的測量值將偏大。
故答案為:(1)B;(2)①15.6,0.75;②6.0×10﹣7;(3)大于
【點評】本題考查了實驗裝置、條紋間距公式的應用,知道雙縫干涉實驗的原理;要掌握干涉條紋的間距公式△x=ld?λ。
13.(2020?昌平區(qū)二模)在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中,將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上,如圖1所示。已知雙縫間的距離為d,在離雙縫L遠的屏上,用測量頭測量條紋間寬度。
(1)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數(shù)如圖2(甲)所示;然后同方向轉動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,記下此時如圖2(乙)所示的手輪上的示數(shù)為 13.870 mm,求得相鄰亮紋的間距△x為 2.310 mm;
(2)波長的表達式λ= d△xL (用△x、L、d表示);
(3)若改用頻率較高的單色光照射,得到的干涉條紋間距將 變小 (填“變大”、“不變”或“變小”);
(4)圖3為上述實驗裝置示意圖。S為單縫,S1、S2為雙縫,屏上O點處為一條亮條紋。若實驗時單縫偏離光軸,向下微微移動,則可以觀察到O點處的干涉條紋 A
A.向上移動
B.向下移動
C.間距變大
D.間距變小
【分析】(1)根據(jù)固定刻度與可動刻度讀數(shù)之和,讀出手輪上的示數(shù),要估讀一位,再求相鄰亮紋的間距△x。
(2)根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式△x=Ldλ變形得到波長的表達式λ。
(3)根據(jù)波長的變化,分析干涉條紋間距的變化。
(4)當路程差是光波波長的整數(shù)倍時,出現(xiàn)亮條紋,路程差是半波長的奇數(shù)倍時,出現(xiàn)暗條紋。中央O點到雙縫的路程差為零,抓住該規(guī)律判斷中央亮紋位置的移動方向。
【解答】解:(1)如圖2(甲)所示的手輪上的示數(shù)為2mm+0.320mm=2.320mm,如圖2(乙)所示的手輪上的示數(shù)為13.5mm+0.370mm=13.870mm;
相鄰亮紋的間距為△x=13.870?2.3205mm=2.310mm
(2)根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式△x=Ldλ得:
λ=d△xL
(3)改用頻率較高的單色光照射,光的波長變短,根據(jù)△x=Ldλ知得到的干涉條紋間距變小;
(4)AB、實驗時單縫偏離光軸,向下微微移動,通過雙縫S1、S2的光仍是相干光,仍可產生干涉條紋,對于中央亮紋來說,從單縫S經過S1、S2到中央亮紋的路程差仍等于0,則中央亮紋O的位置略向上移動,故A正確,B錯誤;
CD、由于λ、d、L均不變,則雙縫干涉條紋間距△x不變,故CD錯誤。
故答案為:(1)13.870,2.310;
(2)d△xL;
(3)變小;
(4)A。
【點評】本題考查了實驗裝置、雙縫干涉條紋間距公式的應用,要理解雙縫干涉實驗的原理;要掌握干涉條紋的間距公式:△x=Ldλ,知道△x是相鄰條紋的間距,同時解決本題的關鍵掌握游標卡尺的讀數(shù)方法,游標卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù),不需估讀。
14.(2020?海淀區(qū)一模)在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中,將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上(如圖1),并選用縫間距為d的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知,毛玻璃屏與雙縫屏間的距離為L.接通電源使光源正常工作,發(fā)出白光。
(1)組裝儀器時,若將單縫和雙縫均沿豎直方向分別固定在a處和b處,則 。
A.可觀察到水平方向的干涉條紋
B.可觀察到豎直方向的干涉條紋
C.看不到干涉現(xiàn)象
(2)若取下紅色濾光片,其他實驗條件不變,則在目鏡中 C 。
A.觀察不到干涉條紋
B.可觀察到明暗相間的白條紋
C.可觀察到彩色條紋
(3)若實驗中在像屏上得到的干涉圖樣如圖2所示,毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖2中A、B位置時,游標尺的讀數(shù)分別為x1、x2,則入射的單色光波長的計算表達式為λ= (x2?x1)d6L 。分劃板刻線在某條明條紋位置時游標卡尺如圖3所示,則其讀數(shù)為 31.10 mm。
【分析】(1)因為該實驗是雙縫干涉實驗,a是單縫,b是雙縫,單縫是豎直放置,則雙縫也需要豎直放置,觀察到的是豎直方向的干涉條紋;
(2)若取下紅色濾光片,白光干涉條紋為彩色的;
(3)根據(jù)條紋間距△x=Ldλ求解波長;游標卡尺讀數(shù)為主尺刻度加游尺刻度。
【解答】解:(1)因為該實驗是雙縫干涉實驗,a是單縫,b是雙縫,單縫是豎直放置,觀察到的是豎直方向的干涉條紋,故B正確,ACD錯誤。
(2)若取下紅色濾光片,白光干涉條紋為彩色的,故C正確,ABD錯誤。
(3)條紋間距△xx2?x16,又知:△x=Ldλ,兩式聯(lián)立得:λ=(x2?x1)d6L
此游標卡尺精度值為0.05mm,讀數(shù)等于可動刻度讀數(shù)與游標尺讀數(shù)之和;故有:x=31mm+0.05mm×2=31.10mm;
故答案為:(1)B; (2)C; (3)(x2?x1)d6L,31.10。
【點評】題考查了雙縫干涉實驗的原理圖,影響條紋間距的因素,解決本題的關鍵掌握雙縫干涉條紋的間距公式△x=Ldλ,注意要記住公式及干涉原理。
15.(2020?東城區(qū)二模)同學們利用圖示裝置測量某種單色光的波長。實驗時,接通電源使光源(燈泡)正常發(fā)光,調整儀器從目鏡中可以觀察到干涉條紋。
(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù),下列操作可行的是 ;
A.將單縫向雙縫靠近
B.將屏向靠近雙縫的方向移動
C.將屏向遠離雙縫的方向移動
D.使用間距更小的雙縫
(2)若雙縫的間距為d,屏與雙縫間的距離為l,測得第1條亮紋中央到第n條亮紋中央間距離為x,則單色光的波長λ= xd(n?1)l ;
(3)若只將濾光片去掉,下列說法正確的是 D ;
A.屏上出現(xiàn)彩色衍射條紋,中央是紫色亮紋
B.屏上出現(xiàn)彩色衍射條紋,中央是白色亮紋
C.屏上出現(xiàn)彩色干涉條紋,中央是紅色亮紋
D.屏上出現(xiàn)彩色干涉條紋,中央是白色亮紋
(4)隨著學習的不斷深入,同學們對光的本性有了更為豐富的認識?,F(xiàn)在我們知道光既具有波動性,又具有粒子性,即光具有波粒二象性
①在雙縫干涉實驗中,某個光子打在光屏上落點的準確位置 不可以 (選填“可以”或“不可以”)預測;
②在光電效應實驗中,用紫外線照射鋅板可以使光電子離開鋅板,如果只增加紫外線的照射強度光電子的最大初動能是否會增加。請說明你的觀點及依據(jù)。
【分析】(1、2)根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式:△x=Ldλ分析并代入物理量求解波長;
(3)若只將濾光片去掉,則變成白光的干涉現(xiàn)象;
(4)①光是概率波;
②依據(jù)光電效應方程Ekm=hγ﹣W,即可判定分析。
【解答】解:(1)增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù),則條紋的寬度減小,根據(jù)相鄰亮條紋間的距離為:△x=Ldλ,
A.將單縫向雙縫靠近,不影響干涉條紋間距,故A錯誤;
B.將屏向靠近雙縫的方向移動,即減小雙縫到屏的距離,故B正確;
C.將屏向遠離雙縫的方向移動,即增大雙縫到屏的距離,故C錯誤;
D.使用間距更小的雙縫,即減小雙縫間距離,故D錯誤;
故選:B;
(2)測得第1條亮紋中央到第n條亮紋中央間距離為x,則兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離△x=xn?1
則單色光的波長λ=xd(n?1)l;
根據(jù)光電效應方程Ekm=hγ﹣W,知,光電子的最大初動能,與入射光的頻率有關,與光的強度無關;
(3)若只將濾光片去掉,則將單色光的雙縫干涉變成白光的雙縫干涉現(xiàn)象,由于白光是復合光,有各種不同頻率的光,
依據(jù)干涉條紋間距公式:△x=Ldλ,那么屏上會出現(xiàn)彩色干涉條紋,中央是白色亮紋,故ABC錯誤,D正確;
故選:D。
(4)①在光的雙縫干涉實驗中,某個光子打在光屏上的落點根本不能預測,但大量光子打在光屏上將形成明暗相間的干涉條紋,這說明光子落在各點的概率是不一樣的,光子落在明條紋處的概率大,落在暗條紋處的概率??;
②在光電效應實驗中,如果只增加紫外線的照射強度,依據(jù)光電效應方程Ekm=hγ﹣W,可知,當光的頻率及金屬的逸出功不變時,只增加紫外線的照射強度,光電子的最大初動能不變。
故答案為:(1)B;
(2)xd(n?1)l;
(3)D;
(4)①不可以;
②不會;根據(jù)愛因斯坦的光電效應方程:Ekm=hγ﹣W,光電子的最大初動能與光的頻率及金屬的逸出功有關,與光的強度無關。因此當光的頻率及金屬的逸出功不變時,只增加紫外線的照射強度,光電子的最大初動能不變。
【點評】考查雙縫干涉原理,及其干涉條紋間距公式的應用,解決該題需熟記條紋間距公式,知道公式中各物理量的所表示的意義;理解白光的雙縫干涉條紋是彩色的原因,注意光是一種概率波,最后還要掌握光電效應方程的內容。
16.(2021春?綿陽期末)在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中:(1)裝置如圖,①②③④⑤是器材編號,能夠增大光屏上相鄰亮紋之間距離的操作是 。
A.增大③和④之間的距離
B.增大④和⑤之間的距離
C.將紅色濾光片改為綠色濾光片
D.增大雙縫之間的距離
(2)實驗時,第一次分劃板中心刻度線對齊A條紋中心時(圖a),螺旋測微器的讀數(shù)為0.4790cm,第二次分劃板中心刻度線對齊B條紋中心時(圖b),螺旋測微器的讀數(shù)如圖c所示,已知雙縫間距離為0.2mm,從雙縫到屏的距離為0.75m。則圖c中螺旋測微器的讀數(shù)為 13.870 mm,所測光波的波長為 605 nm。
【分析】(1)根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=Ldλ,即可知道條紋的間距跟什么因素有關。
(2)螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù),在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀。先求出相鄰條紋間的間距,再根據(jù)公式△x=Ldλ,求出光波的波長。
【解答】解:(1)根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=Ldλ,知若要增大光屏上相鄰亮紋之間距離,可以增大入射光的波長或減小雙縫的間距或增大雙縫到光屏的距離。綠光的波長比紅光的波長短。故B正確,A、C、D錯誤。
(2)螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為13.5mm,可動刻度讀數(shù)為37.0×0.01=0.370mm,兩個讀數(shù)相加為13.870mm。
根據(jù)公式△x=Ldλ,其中d=0.2mm,L=0.75m,△x=13.870?4.7904mm=2.27mm,解得:λ=605nm。
故答案為:(1)B,(2)13.870,605。
【點評】解決本題的關鍵掌握雙縫干涉條紋的間距公式△x=Ldλ,以及掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法。
五.解答題(共3小題)
17.(2020?濱江區(qū)校級二模)Ⅰ.如圖所示,某同學在做“用雙縫干涉測光的波長”實驗時,第一次分劃板中心刻度線對齊A條紋中心時(圖1),游標卡尺的示數(shù)如圖(3)所示,第二次分劃板中心刻度線對齊B條紋中心時(圖2),游標卡尺的示數(shù)如圖(4)所示,已知雙縫間距為0.5mm,從雙縫到屏的距離為1m,則圖(3)中游標卡尺的示數(shù)為 11.4 mm.圖(4)游標卡尺的示數(shù) 16.8 mm.實驗時測量多條干涉條紋寬度的目的是 減小測量誤差 ,所測光波的波長為 675 nm。
Ⅱ.某班舉行了一次物理實驗操作技能比賽,其中一項比賽為用規(guī)定的電學元件設計合理的電路圖,并能較準確的測量若干個由幾節(jié)電池組成的電池組(均密封,只引出正負電極)的電動勢及其內阻。給定的器材如下:
A.電流表G(滿偏電流10mA,內阻10Ω)
B.電流表A(0~0.6A~3A,內阻未知)
C.滑動變阻器R0(0~100Ω,1A)
D.定值電阻R(阻值990Ω)
E.開關與導線若干
(1)小劉同學用提供的實驗器材,設計了如圖甲所示的電路,請你按照電路圖在乙圖上完成實物連線。
(2)丙圖為該同學根據(jù)上述設計的實驗電路利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1﹣I2圖線(I1為電流表G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù)),則由圖線可以得到被測電池的電動勢E= 7.5 V,內阻r= 5.0 Ω。
(3)另一位小張同學對另一電池組也用上面的實驗連接進行測量,初始時滑片P在最右端,但由于滑動變阻器某處發(fā)生斷路,合上電鍵后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑過一段距離x后電流表A才有讀數(shù),于是該同學根據(jù)測出的數(shù)據(jù)作出了兩個電流表讀數(shù)I與x的關系圖,如圖丁所示,則根據(jù)圖象可知,此電池組的電動勢為 9.0 V,內阻為 11.1 Ω。
【分析】Ⅰ、游標卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù),不需估讀。求出n個條紋間距的距離,從而得出相鄰兩個條紋的間距,根據(jù)△x=Ldλ求出光波的波長。
Ⅱ、(1)根據(jù)電路圖,連接實物圖。
(2)電流表G的讀數(shù)乘以R和G的內阻之和表示外電壓。所以縱軸數(shù)據(jù)乘以總電阻表示外電壓,則圖線的縱軸截距乘以總電阻表示電動勢,圖線的斜率表示內阻。
(3)開始移動滑動變阻器,電流表A無電流,知該支路斷路,則電流表G的支路電壓近似等于電源的電動勢。當電流表G的電流為3.0mA時,電流表A的電流為0.54A,根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電源的內阻。
【解答】解:Ⅰ、第一個游標卡尺的主尺讀數(shù)為11mm,游標讀數(shù)為0.1×4mm=0.4mm,所以最終讀數(shù)為11.4mm。
第二個游標卡尺的主尺讀數(shù)為16mm,游標讀數(shù)為0.1×8mm=0.8mm,所以最終讀數(shù)為16.8mm。實驗時測量多條干涉條紋寬度的目的是減小測量誤差。相鄰兩個條紋的間距△x=16.8?11.44mm=1.35mm.根據(jù)△x=Ldλ得,λ=d△xL=6.75×10?7m=675nm。
Ⅱ、(1)根據(jù)電路圖,連接實物圖。連接電路時一個一個回路連接,以及注意滑動變阻器的連接。如圖。
(2)圖線縱軸截距乘以總電阻表示電動勢,所以E=7.5×10﹣3×1000V=7.5V.內阻r=(7?5)×10?3×10000.5?0.1Ω=5.0Ω。
(3)當電流表A電流為零時,E=9.0×10﹣3×1000V=9.0V.當電流表G的電流為3.0mA時,電流表A的電流為0.54A,則有r=E?UI=9.0?Ω=11.1Ω。
故答案為:Ⅰ、11.4 16.8 減小測量誤差 675
Ⅱ、(1)見圖
(2)7.5,5.0(3)9.0(近似),11.1(10.7~11.7均正確)
【點評】解決本題的關鍵:1、掌握游標卡尺的讀數(shù)方法,以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式。2、知道該電學實驗用電流表G和定值電阻組裝成了一個電壓表,可以測外電壓。
18.(2020?天津)現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學元件,要把它們放在圖1所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置,用以測量紅光的波長。
(1)將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光學元件,由左至右,表示各光學元件的字母排列順序應為C、 E、D、B、A
(2)本實驗的步驟有:
①取下遮光筒左側的元件,調節(jié)光源高度,使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮;
②按合理順序在光具座上放置各光學元件,并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上;
③用米尺測量雙縫到屏的距離;
④用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋間的距離。
在操作步驟②時還應注意 單縫和雙縫間距5cm~10cm 和 使單縫與雙縫相互平行 。
(3)將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數(shù)如圖2所示。然后同方向轉動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,記下此時圖3中手輪上的示數(shù) 13.870 mm,求得相鄰亮紋的間距△x為 2.310 mm。
(4)已知雙縫間距d為2.0×10﹣4m,測得雙縫到屏的距離l為0.700m,由計算式λ= dl△x ,求得所測紅光波長為 6.6×102 nm。
【分析】為獲取單色線光源,白色光源后面要有濾光片、單縫、雙縫。螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù),在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀。
【解答】解:(1)為獲取單色線光源,白色光源后面要有濾光片、單縫、雙縫、毛玻璃屏。
(2)在操作步驟②時還應注意單縫和雙縫間距5cm~10cm,使單縫與雙縫相互平行,使一個線光源變?yōu)轭l率相等的兩個線光源。
(3)螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為13.5mm,可動刻度讀數(shù)為37.0×0.01mm,兩者相加為13.870mm。 圖2的讀數(shù)為:2.320mm,所以△x=13.870?2.3205=2.310 mm。
(4)根據(jù)△x=Ldλ,知λ=dl△x,代入數(shù)據(jù),λ=6.6×102nm。
故本題答案為:(1)E、D、B、A(2)單縫和雙縫間距5cm~10cm,使單縫與雙縫相互平行(3)13.870,2.310
(4)dl△x,6.6×102。
【點評】解決本題的關鍵掌握條紋的間距公式,以及會對螺旋測微器正確讀數(shù)。
19.(2020?嘉定區(qū)模擬)(單選題)利用圖中所示裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象,下面幾種說法正確的是( )
A.將屏移近雙縫,干涉條紋間距變寬
B.將濾光片由藍色換成紅色,干涉條紋間距變寬
C.將單縫向雙縫移動一小段距離后,干涉條紋間距變寬
D.換一個兩縫之間距離較大的雙縫,干涉條紋間距變寬。
【分析】雙縫干涉的條紋間距△x=Ldλ,其中L是指屏和雙縫之間的距離,d兩縫之間距離,λ是指入射光的波長,入射光由濾光片決定。
【解答】解:A、根據(jù)條紋間距△x=Ldλ,將屏移近雙縫時,使L減小,所以條紋間距△x變小,故A錯誤。
B、將濾光片由藍色換成紅色,使波長λ增大,故△x增大,故B正確。
C、將單縫向雙縫移動一小段距離后,使L不變,故△x不變,故C錯誤。
D、換一個兩縫之間距離較大的雙縫,使d增大,故△x變小,故D錯誤。
故選B。
【點評】掌握了雙縫干涉的條紋間距與L、d和λ之間的關系△x=Ldλ是解決本題的關鍵所在。

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高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第一冊電子課本

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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