双缝干涉实验光带条数 高二作文
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第一篇:《高二物理选修3-4同步练习:13-4 实验:用双缝干涉测量光的波长》
基础夯实
1.做“双缝干涉测光的波长”实验时,一同学在光屏上隐约看到亮光,根本无法看见明暗相间的条纹,其原因可能是( )
A.光源的高度不合适
B.没有放入滤光片
C.单缝和双缝不平行
D.单缝和双缝的前后位置放反了
答案:ACD
2.(2012·大连高二检测)做双缝干涉实验时,要增大屏上相邻亮条纹之间的距离,可以采取的措施是( )
A.减小双缝到屏的距离 B.增大光的频率
C.增大双缝之间的距离
答案:D
l解析:由双缝干涉中条纹宽度的表达式Δx=可知,增大条纹d双缝干涉实验光带条数。
宽度Δx,可以增大双缝到屏的距离l、减小双缝之间的距离d,或者增大光的波长λ,故A、C错,D对;增大光的频率,则减小了光的波长,条纹宽度减小,故B错。
3.某同学在做“双缝干涉测定光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度线对齐第2条亮纹的中心时(如图甲中的A),游标卡尺的示数如图乙所示,第二次分划板中心刻度线对齐第6条亮纹的中心时(如图丙中的B),游标卡尺的示数如图丁所示。已知双缝间距d=0.5mm,缝到屏的距离L=1m。则: D.增大光的波长
(1)图乙中游标卡尺的示数为________cm。
(2)图丁中游标卡尺的示数为________cm。
(3)所测光波的波长为____m(保留两位有效数字)。
答案:(1)1.250 (2)1.770 (3)6.5×10-7
解析:(1)图乙中游标卡尺是20个等分刻度,精确度为0.05mm,读数为12mm+0.05mm×10=12.50mm=1.250cm。
(2)图丁中游标卡尺也是20个等分刻度,读数为17mm+0.05mm×14=17.70mm=1.770cm。
L(3)由Δxλ可得 d
d1.770-1.250×10-20.5×10-3λ=Δx×m=6.5×10-7m。 L16-2
4.双缝干涉实验装置如图所示,绿小时候我很调皮光通过单缝S后,投射到具有双缝的挡板上,双缝S1和S2与单缝的距离相等,光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝S1和S2的距离相等,P点是距O点最近的第一条亮条纹。如果将入射的绿光换成红光或蓝光,讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是:①O点是红光的亮条纹;②红光的第一条亮条纹在P点的上方;③O点不是蓝光的亮条纹;④蓝光的第一条亮条纹在P点的上方。其中正确的
是(
)
鸡蛋西红柿面A.只有①②正确
C.只有②③正确
答案:A
解析:O点到两缝的距离相等,故不论换用红光还是蓝光,O点
l均为亮条纹,所以①正确,③错误;由Δx=可知,红光的波长比d
绿光的大,条纹间距也比绿光大,因此,红光的第一条亮条纹在P点的上方;②正确;同理,蓝光的波长比绿光的小,蓝光的第一条亮条纹在P点的下方,④错误;综上所述,只有A正确。
5.如图所示,在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件,其中a、b、c、d各装置的名称依次是下列选项中的(
) B.只有①④正确 D.只有③④正确双缝干涉实验我找回了自信光带条数。
A.a单缝、b滤光片、c双缝、d光屏
B.a单缝、b双缝、c滤光片、d光屏
C.a滤光片、b单缝、c双缝、d光屏
D.a滤光片、b双缝、c单缝、d光屏
对于某种单色光,为增加相邻亮纹(或暗纹)之间的距离,可采用的方法是(任写一种方法)________。
答案:C 增加双缝到屏的距离或减小双缝间距
解析:a、b、c、d各装置的名称分别为滤光片、单缝、双缝、
L光屏,故C正确;由Δx=λ可知,要增加相邻亮纹(或暗纹)的距离,d
可以增加双缝到屏的距离,也可以减小双缝间距。
6.如图所示,A、B、C、D代表双缝产生的四种干涉图样,回答下面问题:
(1)如果A图样是红光通过双缝产生的,那么换用紫光得到的图样用________图样表示最合适。
(2)如果将B图样的双缝距离变小,那么得到的图样用________图样表示最合适。
(3)如果将A图样的双缝到屏的距离变小,那么得到的图样用________图样表示最合适。
(4)如果将A图样的装置从空气移入水中,那么得到的干涉图样用________图样表示最合适。
答案:(1)C (2)D (3)C (4)C
l解析:利用Δx=公式,光源由红光换成紫光时,λ变小, 相d
应Δx也变小,(1)中应选C;双缝距离d减小时,Δx变大,(2)中应选D;双缝到屏的距离l变小,得到的图样的Δx变小,(3)中应选C;将装置从空气移入水中时,波长λ减小,Δx也减小,(4)中应选C。
7.某位同学在做用双缝干涉测光的波长的实验中,透过测量头上的目镜观察干涉图样,若只在左侧视野中有明暗相间的条纹,而右侧较暗(没有条纹),这是怎么回事?应如何调节?
解析:既然在光屏上出现了明暗相间的条纹,说明双缝和单缝是平行的,符合干涉条件,而视野中右侧没有干涉条纹,可能是目镜过于偏向右侧,偏离了遮光筒轴线所致。所以可转动测量头上的手轮,使分划板连同目镜向左侧移动适当距离即可。
能力提升
1.图①是利用双缝干涉测某单色光波长的实验装置。测得双缝屏到毛玻璃屏的距离为0.2m、双缝的距离为0.4mm。图②是通过该仪器的观测装置看到毛玻璃屏上的干涉图样,其中1、2、3、4、5„是明条纹的编号。图③、图④是利用该仪器测光的波长时观察到的情景,图③是测第1号明条纹的位置,此时观测装置上千分尺的读数为____________mm,图④是测第4号明条纹的位置,此时观测装置上千分尺的读数为__________mm。根据上面测出的数据可知,被测光的波长为____________nm。
第二篇:《光的双缝干涉实验研究》
光的双缝干涉实验研究 阿依提拉 0810130981双缝干涉实验光带条数。
实验目的
1. 学习双缝干涉实验仪的使用。
2. 观察单色光通过双缝产生的图样,并测量单色光的波长。 3. 掌握如何指导中学生做好光的双缝干涉实验的主要环节。 实验原理
用白炽灯泡做光源,仪器安装调节好后,接通电源,即可用光屏和目镜观察到白光干涉现象;看到白光干涉条纹后,在单缝前面加上红色或绿色滤色片,即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹;测量单色光的波长时,首先,转动测量头上的手轮,把分划线对准靠近最左边的一条干涉亮条纹或暗条纹,记下其在游标尺上的读书x1,然后转动手轮,把分划线移向右边,并对准第n条干涉亮条纹或者暗条纹,一般n取5~7左右,此时记下游标尺的读数xn,这样可以推算出相邻两条亮条纹或者暗条纹之间的距离为x
xnx1
,所
n1双缝干涉实验光带条数。
以待测单色光的光波波长为
d*x
,式中d为双缝中心距离,其数值刻在双缝,ll
为双缝至光屏之间的距离,当遮光管未加接长管时,l=600mm,当遮光管接上接长管时l=700mm。 实验步骤
1. 实验之前,首先按课本图5-46所示的仪器外形图,结合实物各个部件熟悉部件名称、结
构、作用。按书中所述的“仪器的安装与调节”安装调节好实验仪器。 2. 用白炽灯泡做光源,仪器安装调节好后,接通电源,用光屏和目镜观察到白光干涉现象。 3. 看到白光干涉条纹后,在单缝前面加上红色或绿色滤色片,观察单色光干涉现象。 4. 测量单色光的波长。当仪器安装调节完毕,装好所要测定的单色光的滤色片,即为开始
测量,分别测量x1和xn,测量三组,设置表格记录数据,分别改变l和d,再分别测量记录对应x1和xn,按照公式
d*xxx1
,其中xn,分别算出波长,ln1
再取平均值,然后与所给的峰值波长进行比较,求出测量结果的误差,分析产生误差的
原因。
实验现象及分析
用白炽灯泡做光源,仪器安装调节好后,接通电源,即可用光屏和目镜观察到白光干涉现象:在视场中可以看到彩色的干涉条纹,其中央为一条白色亮条纹,称为零级亮条纹,其余各级亮条纹都是彩色的,彩色的排列以零级亮条纹为中心左右对称。在第一级亮条纹中,红色在最外侧;看到白光干涉条纹后,在单缝前面加上红色或绿色滤色片,即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹,观察中我发现:在实验装置相同的条件下,红色光的干涉条纹间距比绿色光的干涉条纹间距宽。因为红色光的波长比绿色光的波长长,所以由公式
d*xl可知,在相同的条件下红色光的干涉条纹间距比绿色光的干涉条纹间距宽。
红色光光波波长(66010nm)的计算如下:
所以误差为
660652.5
100%=1.13%,可见误差很小,实验测量相当成功。
660
所以误差为
660645.7
100%=2.17%,一样可见误最开心的事差比较小,实验测量比较成功。
660
所以误差为
660650.89
100%=1.38%,一样可见误差很小,实验测量相当成功。
660
由以上三组测量结果可知,本实验红色光波波长的测量有一定的误差,但是由于误差很小,测量还是相当成功。产生误差的原因也许有仪器本身有问题,它的参数理论值与实际值不一致;读取数据时,读法不准,使得出现误差等。 绿色光光波波长(53010nm)的计算如下:
所以误差为
541.7530
100%=2.2%
530
所以误差为
574.3530
100%=8.3%,误差比较大。
530
所以误差为
548.6530
100%=3.5%,误差还是比较大。
530
由以上三组测量结果,可以看出测量绿色光波波长的误差比较大,可能是因为干涉条纹很暗,影响到位置的测量;也有可能是因为仪器本身有问题,它的参数理论值与实际值不一致;又可能是因为读取数据时,读法不准,使得出现较大的误差。 参考文献 演示实验室讲义
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