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实验17:用双缝干涉测量光的波长(同时练习使用测量头)【5 年58 卷3
考】
类型
角度
考查要素
考查内容
教材实验:
用双缝干涉实验测量光
的波长
实验的操作过程(5
年3 考)
实验器材
实验操作
实验操作步骤;实验装置的认识
数据处理
单色光波长计算
总结:
(1)类型角度:考查双缝干涉实验测量单色光的波长和测量头的使用方法。
(2) 考查要素和内容:考察实验器材选择、实验具体的操作步骤,并结合条纹间距公式计算
被测单色光波长。
考点1
实验基本要求
1.实验原理
如图1 所示,光源发出的光,经过滤光片后变成单色光,再经过单缝S 时发生衍射,这时单缝S 相当
于一个单色光源,衍射光波同时到达双缝S1和S2之后,S1、S2双缝相当于两个步调完全一致的单色相干光
源,相邻两条亮(暗)条纹间的距离Δx 与入射光波长λ,双缝S1、S2间距离d 及双缝与屏的距离l 有关,
其关系式为:Δx=λ,因此,只要测出Δx、d、l 即可测出波长λ.
图1
两条相邻亮(暗)条纹间的距离Δx 用测量头测出.测量头由分划板、目镜、手轮等构成.如图2 所示.
图2
2.实验器材
双缝干涉仪,即:光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头,另外还有学生
1
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电源、导线、刻度尺.
3.实验步骤
(1)观察双缝干涉图样
①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如图3 所示.
图3
②接好光源,打开开关,使灯丝正常发光.
③调节各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿遮光筒轴线到达光屏.
④安装单缝和双缝,尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上,使单缝与双缝平行,二者间距约为5~10
cm.
⑤在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹.
(2)测定单色光的波长
①安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹.
图4
②使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央,如图4 所示,记下手轮上的读数,将该条纹记为第1 条
亮条纹;转动手轮,使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央,记下此时手轮上的读数,将该条纹记为
第n 条亮条纹,测出n 条亮条纹间的距离a,则相邻两亮条纹间距Δx=.
③用刻度尺测量双缝到光屏间距离l(d 是已知的).
④重复测量、计算,求出波长的平均值.
4.注意事项
(1)调节双缝干涉仪时,要注意调整光源的高度,使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮.
(2)放置单缝和双缝时,缝要相互平行,中心大致位于遮光筒的轴线上.
(3)调节测量头时,应使分划板中心刻线和亮条纹的中心对齐,记清此时手轮上的读数,转动手轮,使
分划板中心刻线和另一亮条纹的中心对齐,记下此时手轮上的读数,两次读数之差就表示这两条亮条纹间
的距离.
(4)不要直接测Δx,要测多条亮条纹的间距再计算得到Δx,这样可以减小误差.
(5)白光的干涉观察到的是彩色条纹,其中白色在中央,红色在最外层.
2
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考点2 数据处理及误差分析
1.数据处理
(1)条纹间距的计算:移动测量头的手轮,分划板中央刻线在第1 条亮条纹中央时读数为a1,在第n 条亮
条纹中央时读数为an,则Δx=.
(2)根据条纹间距与波长的关系Δx=λ 得λ=Δx,其中d 为双缝间距,l 为双缝到光屏的距离.
(3)测量时需测量多组数据,求λ 的平均值.
2.误差分析
(1)双缝到光屏的距离l 的测量存在误差.
(2)测条纹间距Δx 带来的误差:
①干涉条纹没有调整到最清晰的程度.
②误认为Δx 为亮条纹的宽度.
③分划板刻线与干涉条纹不平行,中心刻线没有恰好位于亮条纹中心.
④测量多条亮条纹间的距离时读数不准确,此间距中的条纹数未数清.
A. 高考真题感知
1.(2022·海南·高考真题)在用双缝干涉测量光的波长的实验中,如图所示,则:
①a、b 分别是( )
A.单缝和双缝 B.双缝和单缝 C.单缝和单缝 D.双缝和双缝
②如果双缝间距是d,双缝到毛玻璃的距离是L,第一条亮纹到第六条亮纹间距是x,则光的波长是
。(用x、d、L 表示)
【答案】 A
【详解】①[1]由双缝干涉原理可知,先用滤光片得到单色光,然用单缝得到细长的光源,最后用双缝得到
两束相干光,故a、b 分别单缝和双缝。
故选A。
②[2]第一条亮纹到第六条亮纹间距是x,则相邻亮条纹间距为
3
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根据
可得光的波长是
2.(2021·浙江·高考真题)图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中:
①观察到较模糊的干涉条纹,要使条纹变得清晰,值得尝试的是 。(单选)
A.旋转测量头 B.增大单缝与双缝间的距离 C.调节拨杆使单缝与双缝平行
②要增大观察到的条纹间距,正确的做法是 (单选)
A.减小单缝与光源间的距离 B.减小单缝与双缝间的距离
C.增大透镜与单缝间的距离 D.增大双缝与测量头间的距离
【答案】 C D
【详解】①[1]若粗调后看不到清晰的干涉条纹,看到的是模糊不清的条纹,则最可能的原因是单缝与双缝
不平行;要使条纹变得清晰,值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行。
故选C。
②[2]根据
,可知要增大条纹间距可以增大双缝到光屏的距离l,减小双缝的间距d;
故选D。
3.(2019·全国·高考真题)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正
常发光:调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可 ;
A.将单缝向双缝靠近
B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动
D.使用间距更小的双缝
(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1 条暗条纹到第n 条暗条纹之间的距离为Δx,则
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单色光的波长λ= ;
(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300 mm,测得屏与双缝间的距离为1.20 m,第1 条暗条纹到
第4 条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为 nm(结果保留3 位有效数
字)。
【答案】 B
630
【详解】(1)[1]相邻两亮(暗)干涉条纹的Δx=
,要增加观察到的条纹数,即Δx 越小,需增大d 或减
小l,因此应将屏向靠近双缝的方向移动,或使用间距更大的双缝,故A、C、D 错误,B 正确;
(2)[2]由
,得
(3)[3]所测单色光的波长
B. 限时针对训练
1.(2024·安徽·校联考模拟预测)某同学做“用双缝干涉测光的波长”实验中,使用的双缝间距
。双缝到光屏的距离
,观察到单色光的干涉条纹如图甲所示,其中螺旋测微器分划
板上的刻度线处于
、
位置时,对应的示数如图乙所示。
(1)图乙中
、
所对应的螺旋测微器读数分别为 mm、 mm;相邻亮纹的间距
mm;
(2)代入数据计算单色光的波长
m(结果保留两位有效数字)。
【答案】 2.190/2.189/2.191 7.870/7.869/7.871 1.420/1.419/1.421
【详解】解析:(1)[1] [2]螺旋测微器读数为
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因为最后一位是估读,所以
、
的读数在
之间和
之间即可。
[3]相邻亮纹的间距为
由于
、
的读数有估读,所以
的值在
之间即可。
(2)[4]根据干涉条纹公式
可得
代入数据解得
2.(2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考一模)利用双缝干涉测定光的波长的实验中,双缝间距
,双缝到光屏间的距离
,实验时,接通电源使光源正常发光,调整光路,使得从目镜
中可以观察到干涉条纹。
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可 。
A.将单缝向双缝靠近 B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动 D.使用间距更小的双缝
(2)正确操作后,该组同学用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示,分划板在图中A、B 位置时游
标卡尺读数也如图中所给出,则:
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①分划板在图中A、B 位置时由游标卡尺读数求得相邻两条纹间距
。
②该单色光的波长
m。
【答案】 B 0.75
【详解】(1)[1]若想增加从目镜中观察到的条纹个数,则需要减小条纹间距,由公式
A.将单缝向双缝靠近,不改变条纹间距,故A 错误;
B.将屏向靠近双缝的方向移动,减小,则条纹间距减小,故B 正确;
C.将屏向远离双缝的方向移动,
增大,则条纹间距增大,故C 错误;
D.使用间距更小的双缝,则条纹间距增大,故D 错误。
故选B。
(2)①[2]10 分度游标卡尺的精确值为
,由图可知
则相邻两条纹间距为
②[3]根据
可得该单色光的波长为
3.(2023·北京西城·北京八中校考三模)某同学利用如图所示的装置测量某种单色光的波长。实验时,
光源正常发光,调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。
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①将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1 条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所
示;然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6 条亮纹中心对齐,记下此时如图乙所示的手轮上的
示数为 mm;
②若相邻亮纹的间距为
,双缝与屏的距离为
,双缝间距为
,则求得光的波长
m。(结果保留三位有效数字)
【答案】 13.870
【详解】(1)①[1]螺旋测微器的最小分度值为0.01mm,图甲所示的手轮上的示数为
图乙所示的手轮上的示数为
②[2]条纹间距为
根据条纹间距公式可得
4.(2024·浙江·模拟预测)在完成“用双缝干涉实验测量光的波长”实验时,
(1)实验中需测定的相邻条纹间距
x 指图中的
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(2)实验中,目镜中心刻度线对齐第n 条条纹中心和第(n+10)条条纹中心时,游标卡尺的示数分别如
图1 和图2 所示,图1 中游标卡尺的读数为 mm。已知双缝间距d=0.4mm,双缝到屏的距离
L=1.0m,所测单色光的波长为 nm,
【答案】 C
【详解】(1)[1]实验需测量的是相邻条纹间距
指的是相邻亮条纹中心间的距离。
故选C。
(2)[2] 图1 中游标卡尺的读数为
[2] 图2 中游标卡尺的读数为
根据公式
可知
5.(2023·广东梅州·统考二模)如图甲所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将实验仪器按要
求安装在光具座上,并选用缝间距
的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离
。然后,接通电源使光源正常工作。
(1)已知测量头上主尺的最小刻度是毫米,副尺游标尺为20 分度,某同学调整手轮后,从测量头的目镜
看去,使分划板中心刻度线与某条纹A 中心对齐,如图乙所示,此时测量头上主尺和副尺的示数如图丙所
示,此示数为 mm;接着再转动手轮,使分划板中心刻度线与某条纹B 中心对齐,测得A、B
条纹间的距离
。则经滤光片射向双缝的色光的波长
(用题目中所给字母写出表
达式),利用上述测量结果,经计算可得波长
m(保留两位有效数字)。
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(2)另一同学按实验装置安装好仪器后,观察到光的干涉现象效果很好,若他对实验装置进行了调整后,
在像屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加,则该调整可能是
A.仅增加光源与滤光片间的距离
B.仅增加单缝与双缝间的距离
C.仅将单缝与双缝的位置互换
D.仅将红色滤光片换成绿色滤光片
【答案】
D
【详解】(1)[1]图丙中游标卡尺的最小分度值为0.05mm,主尺示数为0,游标尺的第7 刻度线与主尺刻
度线对齐,则示数为
[2][3]A、B 条纹间的距离为5 倍相邻亮(暗)条纹间的距离,故
根据相邻亮(暗)条纹间的间距公式有
解得
代入数据可得
(2)[4]该同学对实验装置调节后,在像屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加,可知相邻条
纹间的宽度减小,由公式
可知,该调节可能是更换波长更短的光做实验,即将红色滤光片换成绿
色滤光片,其他调节都达不到该实验效果。
故选D。
6.(2023·吉林·统考模拟预测)某实验小组使用图甲的装置测量某红色激光的波长。用光具座固定激
光笔和刻有双缝的黑色纸板,双缝间的宽度
。激光经过双缝后投射到光屏中的条纹如图乙所示,
由刻度尺读出A、B 两亮纹间的距离
mm。通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离
,则该激光的波长
m。如果用紫色激光重新实验,相邻亮纹间距会 (选填“变
大”、“变小”或“不变”)。
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【答案】 65.0
变小
【详解】[1]刻度尺的最小刻度值为
,由刻度尺读出A、B 两亮纹间的距离
[2]相邻两条亮条纹间的距离为
由
[3]如果用紫色激光重新实验,由于紫色激光的波长较小,由
可知,d、L 不变,则相邻亮条纹间距会变小。
7.(2023 下·浙江宁波·高二统考期末)在实验室用双缝干涉测光的波长,实验装置如图所示
(1)双缝、光屏、单缝,依次是图中的 (填图中的字母)。
(2)①图是实验得到的红光双缝干涉图样照片,根据该图可判断双缝干涉的亮条纹间距 (填“相
等”或“不相等”)。
(3)在某次测量中,观察分划板中心线与乙图亮条纹
中心对齐时的情形,如图②所示。然后转动测量
头手轮,当分划板中心线与亮条纹
中心对齐时,目镜中观察到的图应为③图中的 。
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(4)已知单缝与光屏间距
,双缝与光屏的间距
,单缝与双缝间距为
,双缝间距
,图①中分划板
中心线与亮条纹
中心对齐时手轮读数为
,与亮条纹
中心对齐时手轮读数为
,则实验测得
该光的波长的表达式为 。
【答案】 DFC 相等 A
【详解】(1)[1]双缝干涉测光的波长的实验中,设备依次摆放的位置从左到右依次是光源、滤光片、单
缝、双缝、滤光筒、光屏,双缝、光屏、单缝,依次是图中的D、F、C;
(2)[2]①图可判断双缝干涉的亮条纹间距相等;
(3)[3]转动测量头手轮,当分划板中心线与亮条纹
中心对齐时,目镜中观察到的图应为③图中的A;
(4)[4]由
得
8.(2023 下·吉林通化·高二梅河口市第五中学校考阶段练习)某实验小组用双缝干涉测量光的波长,
实验装置如图甲所示。
(1)将实验仪器按要求安装在光具座上,在图甲中A、B 处分别应该安装的器材和滤光片的位置依次是
。
A.A 处为单缝、B 处为双缝、滤光片在凸透镜和A 之间
B.A 处为单缝、B 处为双缝、滤光片在目镜处
C.A 处为双缝,B 处为单缝、滤光片在遮光筒内
(2)已知双缝间距离
,双缝到毛玻璃屏间的距离为
,实验时先转动测量头上的手轮,
使与游标卡尺相连的分划线对准图乙所示的第1 条明条纹中心,此时游标卡尺示数如图丙所示,读数为x1=
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mm,然后再转动手轮,使与游标卡尺相连的分划线向右边移动,直到对准第5 条明条纹中心,此时游标
卡尺示数如图丁所示,则游标卡尺上的读数x2= mm。由以上已知数据和测量数据,可测得该
单色光的波长是 m。(计算结果保留两位有效数字)
(3)若想在毛玻璃屏上看到的条纹数增多,则可选择 (填“增大”或“减小”)双缝间距。
【答案】 A 0.3 9.6
增大
【详解】(1)[1]将实验仪器按要求安装在光具座上,在图甲中A、B 处分别应该安装的器材和滤光片的位
置依次是A 处为单缝、B 处为双缝、滤光片在凸透镜和A 之间。
故选A。
(2)[2]游标卡尺相连的分划线对准图乙所示的第1 条明条纹中心,此时游标卡尺示数如图丙所示,读数
为
[3]游标卡尺相连的分划线对准第5 条明条纹中心,此时游标卡尺示数如图丁所示,则游标卡尺上的读数为
[4]根据
又
解得
(3)[5]若想在毛玻璃屏上看到的条纹数增多,即需要减小条纹间距
则可选择增大双缝间距d。
9.(2022 下·浙江·高三校联考阶段练习)在用双缝干涉测量光的波长的实验中,两缝间的间距为
0.3mm,以某种单色光照射双缝时,在离双缝1.2m 远的屏上,用测量头测量条纹间的宽度:先将测量头的
分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1 条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示,其值x1=
mm,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6 条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图乙所示。
根据以上实验,测得的这种光的波长是λ= m(保留3 位有效数字)。实验中测第6 条亮纹而不
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测第2 条亮纹的原因是 。
【答案】
见解析
【详解】[1]测量头的分划板中心刻线与第1 条亮纹中心对齐时,手轮上的示数如图甲所示,其值为
[2]测量头的分划板中心刻线与第6 条亮纹中心对齐时,手轮上的示数如图乙所示,其值为
根据
其中
联立,解得
[3]实验中测第6 条亮纹而不测第2 条亮纹的原因是累积放大,增大被测量量,减小相对误差。
10.(2023·云南昆明·云南师大附中校考模拟预测)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中:
(1)下列说法正确的是 。
A.此实验中需要使单缝和双缝平行
B.减小双缝间距,其他条件不变,屏上出现的干涉条纹将变密集
C.将红色滤光片换成绿色滤光片,其他条件不变,条纹间距将增大
D.若想增加从目镜中观察到的条纹个数,可以减小双缝间距
(2)实验时,某同学将测量头的分划线对准第一个亮条纹中心,读出测量头的示数为
,调节
测量头让分划线对准第5 个亮条纹中心时,测量头上的螺旋测微器如图所示,此时示数
。
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(3)若双缝间距
、双缝到屏的距离
,可得实验中所用光波的波长为
。
【答案】 A 12.100
【详解】(1)[1]A.单缝和双缝平行条纹才会清晰,故A 正确;
B.减小双缝间距,其他条件不变,屏上出现的干涉条纹将变稀疏,故B 错误;
C.将红色滤光片换成绿色滤光片,其他条件不变,因光波波长变短,故条纹间距将变小,故C 错误;
D.减小双缝间距,条纹间距将增大,目镜中出现的条纹个数将减小,故D 错误。
故选A。
(2)[2]螺旋测微器的最小分度值为0.01mm,读数为
(3)[3]根据相邻明条纹间距公式
可得
又因为
代入数据可得
11.(2023·湖北黄冈·黄冈中学校考二模)做“用双缝干涉测光的波长”实验中。使用的双缝间距
d=0.20mm。双缝到光屏的距离L=600mm,观察到的干涉条纹如图所示。
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(1)在测量头上的是一个螺旋测微器(又叫“千分尺”),分划板上的刻度线处于
、
位置时,对应
的示数如图乙所示;则相邻亮纹的间距△x= mm(结果保留3 位小数)
(2)计算单色光的波长的公式λ= (用L、d、
、
表示)
(3)代入数据计算单色光的波长λ= m(结果保留两位有效数字)
(4)图丙为实验装置示意图,S 为单缝,S1、S2为双缝,屏上O 点处为一亮条纹。若实验时单缝偏离光轴,
向右微微移动,则可以观察到O 点处的干涉条纹( )
A.向左移动 B. 向右移动 C. 间距变大 D. 间距变小
【答案】 1.419/1.420/1.421
A
【详解】(1)[1] 螺旋测微器读数为
则相邻亮纹的间距
(2)[2]根据干涉条纹公式
可得
(3)[3]带入数据可得
(4)[4]根据
可知,实验时单缝偏离光轴,向右微微移动,因双缝间距、双缝到光屏的距离、波长都不变,所以间距不
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变,由于主光轴变的倾斜,可以观察到O 点处的干涉条纹向左移动。
故选A。
12.(2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测)在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,实验装
置如图所示。
(1)某同学以线状白炽灯为光源,对实验装置进行调节并观察了实验现象后,总结出以下几点,下列说
法中正确的是 ;
A.干涉条纹与双缝垂直
B.单缝和双缝应相互平行放置
C.若取下滤光片,光屏上可观察到白光的干涉图样
D.想增加从目镜中观察到的条纹个数,可以将单缝向双缝靠近
(2)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1 条亮纹,此时手轮上螺旋测微器示
数如图甲所示。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6 条亮纹中心对齐,记下此时图乙中手轮
上的示数为 mm;
(3)已知双缝间距d 为
,测得双缝到屏的距离L 为0.600m,求所测量光的波长为 m
(结果保留三位有效数字);
【答案】 BC/CB 13.870
【详解】(1)[1] A.干涉条纹与双缝平行,A 错误;
B.单缝和双缝应相互平行放置,B 正确;
C.若取下滤光片,光屏上可观察到白光的干涉图样,C 正确;
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D.想增加从目镜中观察到的条纹个数,则要条纹间距减小,由相邻两条纹间距公式
可知,可以
将双缝的距离d 增大,或减小双缝到屏的距离L,或用波长小的光做实验,若将单缝向双缝靠近,不会改
变条纹的间距,不会改变目镜中观察到的条纹个数,D 错误。
故选BC。
(2)[2]由图乙可知,螺旋测微器的固定刻度读数为13.5mm,可动刻度的读数为0.01×37.0mm=0.370mm
则有手轮上的示数为x2=13.5mm+0.370mm=13.870mm
(3)[3]由图甲可知,螺旋测微器的固定刻度读数为2mm,可动刻度的读数为0.01×32.0mm=0.320mm
则有手轮上的示数为x1=2mm+0.320mm=2.320mm
则有两相邻亮条纹间距为
由
,可得所测量光的波长为
13.(2021·北京海淀·统考一模)小鹏同学用如图所示双缝干涉实验装置来测量某单色光的波长。
(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互 放置(选填“垂直”或“平行”)。
(2)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50 分度。小李同学调整手轮使测量头的分划板中心刻
线与某亮纹中心对齐,并将该亮纹定为第1 条亮纹,此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm;接着再同
方向转动手轮,使分划板中心刻线与第8 条亮纹中心对齐,此时测量头上游标卡尺的示数如图所示,则读
数为 mm。已知双缝间距
,测得双缝到毛玻璃屏的距离
,所测光的波
长
nm(保留3 位有效数字)。
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(3)为减小误差,该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离
,而是先测量n 个条纹的间距再求出
。
下列实验采用了类似方法的有 。
A.探究《两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量
B.《探究弹簧弹力与形变量的关系》的实验中弹簧的形变量的测量
C.《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量
D.《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中1 滴油酸酒精溶液体积的测量
【答案】 平行 15.02 495 CD/DC
【详解】(1)[1]只有保证单缝和双缝互相平行,这样才能在屏上出现明暗相间的条纹;
(2)[2]读数为15 mm +0.02 1 mm =15.02 mm
[3]由于第1 条亮纹,此时测量头上游标卡尺的读数
1.16mm;第8 条亮纹中心对齐,测量头的读数
15.02 mm ,所以
根据
得
(3)[4]先测量n 个条纹的间距再求出△x,属于放大测量取平均值,用的是累积法;
A.《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量,属于等效替代法,故A 错误;
B.《探究弹簧弹力与形变量的关系》的实验中弹簧的形变量的测量,属于测多次取平均值,故B 错误;
C.《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量,属于放大测量取平均值,故C 正确;
D.《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中1 滴油酸酒精溶液体积的测量,属于放大测量取平均值,
故D 正确;
故选CD。
14.(2023·湖南长沙·长沙一中校考二模)如图甲所示是用“双缝干涉测量光的波长”实验装置图。
(1)已知单缝与双缝间的距离
,双缝与屏间的距离
,双缝间距
。用测
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量头来测量亮纹中心间的距离,测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让
分划板的中心刻度线对准第1 条亮纹的中心(如图乙所示),此时手轮的读数如图丙所示,是
mm,转动测量头,使分划板中心刻度线对准第4 条亮纹的中心,此时手轮的读数如图丁所示。则该被测
光的波长为 m(保留两位有效数字)。
(2)图戊为上述实验装置的简化示意图。S 为单缝,S1,S2为双缝,屏上会出现明暗相间的干涉条纹。若
实验时单缝偏离光轴,向下微微移动,则可以观察到 。
A.干涉条纹消失
B.仍能看到干涉条纹,且条纹整体向上平移
C.仍能看到干涉条纹,且条纹整体向下平移
【答案】 2.190
B
【详解】(1)[1] [2]对准第1 条亮纹中心时手轮的读数为
对准第4 条亮纹中心时手轮的读数为
相邻两亮条纹的间距为
根据
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得波长为
(2)[3] A.实验时单缝偏离光轴,向下微微移动,通过双缝S1、S2的光仍是相干光,仍可产生干涉条纹,
A 错误;
BC.对于中央亮纹来说,从单缝S 经过S1、S2到中央亮纹的路程差仍等于0
那么
则中央亮纹O 的位置略向向上移动,故B 正确,C 错误。
故选B。
15.(2023·山东济宁·统考三模)某实验小组利用如图甲所示装置测量某单色光的波长。
(1)该实验小组以线状白炽灯为光源,对实验装置进行调节,观察实验现象后总结出以下几点,其中说
法正确的是
A.干涉条纹与双缝垂直
B.若使用间距更小的双缝,会使相邻明条纹中心间距离变小
C.若想增加从目镜中观察到的条纹个数,应将屏向远离双缝方向移动
D.若观察到屏上的亮度较暗且条纹不明显,可能是光源、单缝与遮光筒不共轴所致
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(2)该实验小组调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,并将该亮纹定为第1 条亮纹,此
时手轮上的读数
= mm(如图乙所示),接着再同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6 条
亮纹中心对齐,并读出对应的读数
;
(3)若实验小组所用装置的双缝间距为
,双缝到屏的距离为
,则所测光的波长λ=
nm。(保留3 位有效数字)
【答案】 D 1.515 573
【详解】(1)[1]A.根据双缝干涉原理,可知干涉条纹与双缝平行,A 错误;
B.根据干涉条纹间距公式
可知,若使用间距更小的双缝,会使相邻明条纹中心间距离变大,B 错
误;
C.若想增加从目镜中观察到的条纹个数,应减小条纹间距,根据公式
应将屏向靠近双缝方向移动,C 错误;
D.若观察到屏上的亮度较暗且条纹不明显,可能是光源、单缝与遮光筒不共轴所致,D 正确。
故选D。
(2)[2] 根据螺旋测微器的固定刻度和可动刻度可知手轮上的读数为:1.5mm+0.01×1.5mm=1.515mm
(3)[3]根据题意可知相邻条纹间距为
由相邻条纹间距公式
可得所测光的波长为
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