（浙江專版）2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十一章 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光 電磁波 實(shí)驗(yàn)18 用雙縫干涉測量光的波長（同時(shí)練習(xí)使用測量頭）學(xué)案

《（浙江專版）2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十一章 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光 電磁波 實(shí)驗(yàn)18 用雙縫干涉測量光的波長（同時(shí)練習(xí)使用測量頭）學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（浙江專版）2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十一章 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光 電磁波 實(shí)驗(yàn)18 用雙縫干涉測量光的波長（同時(shí)練習(xí)使用測量頭）學(xué)案（5頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 實(shí)驗(yàn)18　用雙縫干涉測量光的波長(同時(shí)練習(xí)使用測量頭)(加試) [考綱解讀]　(1)知道獲得理想干涉條紋的實(shí)驗(yàn)要求。(2)知道測量頭的使用方法，會(huì)測量明條紋的間距。(3)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等與條紋間距的關(guān)系。(4)會(huì)根據(jù)給出的波長表達(dá)式計(jì)算不同顏色的波長。 附：測量頭的構(gòu)造及使用 如圖甲所示，測量頭由分劃板、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)，測量時(shí)，應(yīng)使分劃板中心刻度對齊條紋的中心，如圖乙所示，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)。 兩次讀數(shù)之差就表示這兩條條紋間的距離。 實(shí)際測量時(shí)，要測出n條明紋(暗紋)的寬度，設(shè)為a，那么Δ

2、x＝。 注意事項(xiàng) (1)保證燈絲、單縫、雙縫、測量頭與遮光筒共軸。 (2)保持單縫和雙縫平行。 考點(diǎn)一　實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析 1.(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，在光屏上卻觀察不到干涉圖樣，這可能是由于(　　) A.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 C.單縫與雙縫不平行 D.光源發(fā)生的光束太強(qiáng) 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要重合，光源與光屏正面相對，濾光片、單縫和雙縫要在同一高度，中心位置在遮光筒軸線上，單縫與雙縫要相互平行，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

3、述，可知選項(xiàng)A、C正確。 答案　AC 2.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(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(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C、________、________、________、A。 (2)本實(shí)驗(yàn)的步驟有： ①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； ②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； ③用刻度尺測量雙縫到屏的距離； ④用測量頭(其讀數(shù)方法同

4、螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋間的距離。 在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意____________和____________。 解析　(1)濾光片E可以從白光中選出單色紅光，單縫D是獲取線光源，雙縫B是獲得相干光源，最后成像在毛玻璃屏A上。所以排列順序?yàn)椋篊、E、D、B、A。 (2)在操作步驟②時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)有：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)；要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和光屏的中心在同一軸線上。 答案　(1)E　D　B　(2)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) 考點(diǎn)二　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 1.如圖所示，在利用雙縫干涉測量光的波長的實(shí)驗(yàn)中，需要從標(biāo)尺

5、上讀出某條亮紋的位置。圖中所示的讀數(shù)是________ mm。 若縫與縫間相距d，雙縫到屏間的距離為L，相鄰兩個(gè)亮條紋中心的距離為Δx，則光的波長表示為λ＝________(字母表達(dá)式)，某同學(xué)在兩個(gè)亮條紋之間測量，測出以下結(jié)果，其他數(shù)據(jù)為：d＝0.20 mm，L＝700 mm，測量Δx的情況如圖所示，由此可計(jì)算出該光的波長為：λ＝________________ m。 解析　從圖中可以看出，主尺示數(shù)為5 mm，游標(biāo)尺第12條刻線與主尺上的刻線對齊，即游標(biāo)尺示數(shù)為：12×0.02 mm＝0.24 mm，圖中的游標(biāo)卡尺的示數(shù)為：5 mm＋0.24 mm＝5.24 mm。由干涉條紋間距

6、的計(jì)算公式：Δx＝λ，解得光的波長表達(dá)式為：λ＝。由圖中可以求出條紋間距為：Δx＝ mm＝1.96 mm，代入數(shù)據(jù)解得光的波長為：λ＝5.6×10－7 m。 答案　5.24　Δx　5.6×10－7 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，在雙縫后的屏幕上，紅光的干涉條紋間距Δx1與綠光的干涉條紋間距Δx2相比，Δx1____Δx2(填“＞”、“＝”或“＜”)。若實(shí)驗(yàn)中紅光的波長為630 nm，雙縫與屏幕的距離為1.00 m，測得第1條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5 mm，則雙縫之間的距離為________ mm。 答案　＞　0.3 3.(1)楊氏干涉實(shí)驗(yàn)證明光的

7、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)出的光波滿足干涉的必要條件，則兩列光的________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，如果放置光屏，在________(選填“A”、“B”或“C”)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)暗條紋。 (2)在上述楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中，若單色光的波長λ＝5.89×10－7 m，雙縫間的距離d＝1 mm，雙縫到屏的距離l＝2 m。第1個(gè)亮條紋到第11個(gè)亮條紋的中心間距L＝________。 答案　(1)頻率　C　(2)1.178×10－2 m 4.在“用雙縫干涉測量單色光的波長”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)儀器包括以

8、下元件： A.白熾燈；B.單縫；C.毛玻璃屏；D.雙縫；E.遮光筒；F.紅色濾光片；G.凸透鏡(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：A________EC。 (2)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋對齊，并將該亮紋定為第1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________ mm，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)測量頭，使分劃板中心刻線與第7條亮紋中心對齊，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0.2 mm，測得雙縫到屏的距離為70.00 cm，則所測紅光波長為________。 解析　(1)

9、該實(shí)驗(yàn)中各元件的作用分別是：A.白熾燈——光源；B.單縫——產(chǎn)生相干光；C.毛玻璃屏——呈現(xiàn)能觀察的像；D.雙縫——作為產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的兩個(gè)波源；E.遮光筒——避免外界光線干擾，便于觀察；F.紅色濾光片——將白熾燈的其他色光過濾掉，只剩下紅光；G.凸透鏡——將光源的發(fā)散光束匯聚，產(chǎn)生放大的效果。所以正確的排列順序是AGFBDEC。 (2)甲圖中游標(biāo)尺上第8條線與主尺刻度對齊，讀數(shù)為19 mm＋×8＝19.8 mm；乙圖中游標(biāo)尺上第3條線與主尺刻度對齊，讀數(shù)為30 mm＋×3＝30.3 mm。 (3)在雙縫干涉現(xiàn)象中，條紋間距Δx＝λ，由(2)可知，條紋間距為Δx＝ mm＝1.75 mm，所以λ＝Δx＝×1.75 mm＝0.0 005 mm＝5×10－7 m。 答案　(1)GFBD　(2)19.8　30.3　(3)5×10－7 m 5