资源简介 预习案 【自主学习】 阅读教材95-96页,思考: 1.实验原理是什么? 2.需要哪些器材? 3.怎样测条纹间距? 【学始于疑】(请将预习中不能解决的问题记录下来,供课堂解决。) 课堂案 1.实验目的 2.实验原理: 3. 实验器材: 4.实验步骤: 课堂练习:教材97页1-3 【进阶闯关检测】 A类基础关 1.(多选)某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时,安装好实验装置,在光屏上却观察不到干涉图样,这可能是由于( ) A.光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致,相差较大 B.滤光片、单缝、双缝的中心在同一高度 C.单缝与双缝不平行 D.光源发出的光束太强 2.用双缝干涉测量光的波长,实验中采用双缝干涉仪,它包括以下元件: A.白炽灯 B.单缝片 C.光屏D.双缝E.滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上) (1)把以上元件安装在光具座上时,正确的排列顺序是:A、________(A已写好)。 (2)正确调节后,在屏上观察到红光干涉条纹,用测量头测出10条红亮纹间的距离为a;改用绿色滤光片,其他条件不变,用测量头测出10条绿亮纹间的距离为d,则一定有________大于________。 (3)在双缝干涉实验中,滤光片的作用是________,单缝的作用是________,双缝的作用是________。 3.利用双缝干涉测量光的波长实验中,双缝相距d=0.4 mm,双缝到光屏的距离l=0.5 m,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所示,则: (1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA=________ mm,xB=________ mm,相邻两条纹间距Δx=________ mm。 (2)波长的表达式λ=________(用Δx、l、d表示),该单色光的波长λ=________ m。 (3)若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将________(选填“变大”“不变”或“变小”)。 B类能力关 4.某同学在实验中,用一束阳光照射单缝,在光屏上没有观察到干涉条纹,移去双缝,屏上出现一条较窄的光斑,分析实验失败的原因,最大的可能性是( ) A.单缝的宽度太宽 B.双缝间的距离太小 C.双缝到单缝的距离不相等 D.阳光不能作光源 5.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)。 C类综合关(选做) 6.用某种单色光做双缝干涉实验时,已知双缝间的距离d的大小恰好是图中游标卡尺的读数,如图丁所示;双缝到毛玻璃屏间的距离的大小由图中的毫米刻度尺读出,如图丙所示;实验时先移动 测量头(如图甲所示)上的手轮,把分划线对准靠近最左边的一条亮条纹(如图乙所示),并记下螺旋测微器的读数x1(如图戊所示),然后转动手轮,把分划线向右移动,直到对准第7条亮条纹并记下螺旋测微器的读数x2(如图己所示),由以上测量数据求该单色光的波长。(结果保留两位有效数字) 【进阶闯关检测】 A类基础关 1.(多选)某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时,安装好实验装置,在光屏上却观察不到干涉图样,这可能是由于( ) A.光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致,相差较大 B.滤光片、单缝、双缝的中心在同一高度 C.单缝与双缝不平行 D.光源发出的光束太强 解析 光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致,单、双缝不平行都可能造成看不到干涉图样,A、C两项正确。 答案 AC 2.用双缝干涉测量光的波长,实验中采用双缝干涉仪,它包括以下元件: A.白炽灯 B.单缝片 C.光屏D.双缝E.滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上) (1)把以上元件安装在光具座上时,正确的排列顺序是:A、________(A已写好)。 (2)正确调节后,在屏上观察到红光干涉条纹,用测量头测出10条红亮纹间的距离为a;改用绿色滤光片,其他条件不变,用测量头测出10条绿亮纹间的距离为d,则一定有________大于________。 (3)在双缝干涉实验中,滤光片的作用是________,单缝的作用是________,双缝的作用是________。 解析 (1)双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为光源、滤光片、单缝、双缝、屏,或把它们全部倒过来,因本题第一项已写好,故答案是唯一的。(2)由Δx=λ知,波长越长,条纹越宽,间距越大,或由干涉条纹的特征均可得出a一定大于b。(3)滤光片的作用是使光源发出的光成为单色光,单色光通过单缝后形成线光源,经过双缝后形成相干光,在屏上产生稳定的干涉图样。 答案 (1)E、B、D、C (2)a b (3)获得单色光 提供线光源 提供相干光源 3.利用双缝干涉测量光的波长实验中,双缝相距d=0.4 mm,双缝到光屏的距离l=0.5 m,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所示,则: (1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA=________ mm,xB=________ mm,相邻两条纹间距Δx=________ mm。 (2)波长的表达式λ=________(用Δx、l、d表示),该单色光的波长λ=________ m。 (3)若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将________(选填“变大”“不变”或“变小”)。 解析 (1)xA=11 mm+1×0.1 mm=11.1 mm xB=15 mm+6×0.1 mm=15.6 mm Δx== mm=0.75 mm。 (2)由Δx=λ得λ=Δx 代入数据,得λ=×0.75×10-3 m=6.0×10-7 m。 (3)由v=λυ知频率高的单色光波长短,所以根据Δx=λ判断出干涉条纹间距将变小。 答案 (1)11.1 15.6 0.75 (2)Δx 6.0×10-7 (3)变小 B类能力关 4.某同学在实验中,用一束阳光照射单缝,在光屏上没有观察到干涉条纹,移去双缝,屏上出现一条较窄的光斑,分析实验失败的原因,最大的可能性是( ) A.单缝的宽度太宽 B.双缝间的距离太小 C.双缝到单缝的距离不相等 D.阳光不能作光源 解析 在双缝干涉实验中,在双缝间距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下,干涉条纹间距跟光波的波长成正比,Δx=λ,双缝间距离d越小,相邻两亮条纹中心间距Δx越大,干涉条纹越清晰,故B项错误;由以上分析,双缝到单缝距离不相等时,屏上仍会出现干涉条纹,故C项错误;阳光为白光,其干涉条纹是彩色条纹,故D项错误;最大可能性是单缝太宽,使从同一位置通过单缝的光的频率不相等,不能发生干涉,故A项正确。 答案 A 5.分)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)。 解析 本题考查利用双缝干涉测量光的波长的实验。(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,需要减小条纹间距,由公式Δx=λ可知,需要减小双缝到屏的距离l或增大双缝间的距离d,故B项正确,A、C、D三项错误。(2)由题意可知,由=λ得λ=。(3)将已知条件代入公式解得λ=630 nm。 答案 (1)B (2) (3)630 C类综合关(选做) 6.用某种单色光做双缝干涉实验时,已知双缝间的距离d的大小恰好是图中游标卡尺的读数,如图丁所示;双缝到毛玻璃屏间的距离的大小由图中的毫米刻度尺读出,如图丙所示;实验时先移动 测量头(如图甲所示)上的手轮,把分划线对准靠近最左边的一条亮条纹(如图乙所示),并记下螺旋测微器的读数x1(如图戊所示),然后转动手轮,把分划线向右移动,直到对准第7条亮条纹并记下螺旋测微器的读数x2(如图己所示),由以上测量数据求该单色光的波长。(结果保留两位有效数字) 解析 根据相邻条纹间距公式Δx=λ可知,波长λ=Δx,只要根据题目提供的数据就可求解,由图丁可直接读出d=0.25 mm=0.000 25 m,双缝到屏的距离由图丙读出l=749 mm=0.749 m。由图乙、戊、己可知,两条相邻亮条纹间的距离Δx= mm=2.400 mm=0.002 400 m。 将以上数据代入得λ== m≈8.0×10-7 m。 答案 8.0×10-7 m 展开更多...... 收起↑ 资源预览