(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.
2.如图5所示,在“用双缝干涉测量光的波长”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( )
图5
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
l解析 a、b、c、d各装置的名称分别为滤光片、单缝、双缝、光屏,故C正确;由Δx=λd可知,要增加相邻亮纹(或暗纹)的距离,可以增加双缝到屏的距离,也可以减小双缝间距. 3.在双缝干涉实验中,分别用红色和绿色的激光照射同一双缝,在双缝后的屏幕上,红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比,Δx1________(填“>”“<”或“=”)Δx2.若实验中红光的波长为630 nm,双缝与屏幕的距离为1.00 m,测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm,则双缝之间的距离为________mm. 答案 > 0.300
l
解析 根据Δx=λ,因为红光的波长比绿光的长,所以红光的干涉条纹间距Δx1比绿光的干
da10.5
涉条纹间距Δx2大;由题意得相邻亮条纹的间距为Δx== mm=2.1×10-3 m,再由Δx
55l
=λ可以解得d=0.300 mm. d
一、选择题
1.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 D. 增大光的波长 答案 D
l
解析 由双缝干涉中条纹间距的表达式Δx=λ可知,增大条纹间距Δx,可以增大双缝到屏
d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,条纹间距减小,故B错.
2.某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到如图1 (甲)所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如(乙) 图所示.他改变的实验条件可能是( )
图1
A. 减小光源到单缝的距离 B. 减小双缝之间的距离 C. 减小双缝到光屏之间的距离 D. 换用频率更高的单色光源 答案 B
l
解析 改变条件后亮条纹之间的间距变大,由公式Δx=λ可知,要使Δx增大,可增大双缝
d到光屏之间的距离l,C错误;减小双缝之间的距离d,B对;换用波长更长,即频率更低的单色光,D错;改变光源到单缝的距离不会改变Δx,A错.
3.(多选)利用图2中装置研究双缝干涉现象时,下面几种说法正确的是( )
图2
A.将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄
B.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽 C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽 D.换一个双缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄 答案 ABD
l
解析 由条纹间距公式Δx=λ(d指双缝间距离,l是双缝到屏的距离),可知:A项中l减小,
dΔx变小;B项中λ变大,Δx变大;D项中d变大,Δx变小.故A、B、D正确.
4.(多选)某同学按双缝干涉实验装置安装好仪器后,观察光的干涉现象,获得成功.若他在此基础上对仪器的安装做如下改动,仍能使实验成功的是( ) A. 将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许,其他不动 B. 将滤光片移至单缝和双缝之间,其他不动 C. 将单缝向双缝移动少许,其他不动 D. 将单缝与双缝的位置互换,其他不动 答案 ABC
l
解析 由Δx=λ知,改变双缝到光屏的距离l仍能得到清晰条纹,只不过条纹间距变化,故
dA正确.单缝与双缝间的距离对干涉无影响,故C正确.滤光片的作用是得到相干单色光,装在单缝前还是在单、双缝之间不影响干涉,故B正确.
5. (多选)关于“双缝干涉测光波的波长”实验,正确的说法是( ) A.实验时应调节各器件共轴,并且单缝和双缝的缝应相互平行
B.观察到的白光和干涉图样是:在视野中可以看到彩色的干涉条纹,中央为一条白亮的零级干涉条纹;彩色条纹的排列,以零级亮条纹为中心左右对称,在第一级亮条纹中紫色在最外侧
C.看到白光的干涉条纹后,在单缝前面放上红色或绿色滤光片,即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹,且红条纹的间距比绿条纹的间距大
D.测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数 答案 ACD
6.在“用双缝干涉测量单色光的波长”实验中( ) A.光源与屏之间应依次放置双缝、滤光片、单缝 B.光源与屏之间应依次放置滤光片、双缝、单缝
C.实验中,若仅将绿色滤光片改为红色滤光片,则屏上的干涉条纹间距将变宽 D.实验中,若仅将绿色滤光片改为红色滤光片,则屏上的干涉条纹间距将变窄 答案 C
解析 本实验先由滤光片得到单色光,再经单缝必须形成线光源,最后经过双缝,得到频率相同的光,进行干涉,故光源与屏之间应依次放置:滤光片、单缝、双缝,故A、B错误;l
根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=λ知,增大双缝到屏间的距离,或减小双缝间距,或换
d
波长较长的光照射,可以增大条纹的间距,从而便于测量.单缝与双缝的间距不影响条纹间距.故C正确,D错误.
7.(多选)双缝干涉实验装置如图3所示,绿光通过单缝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,下列讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况.其中正确的是( )
图3
A.O点是红光的亮条纹
B.红光的第一条亮条纹在P点的上方 C.O点不是蓝光的亮条纹
D.蓝光的第一条亮条纹在P点的上方 答案 AB
解析 O点到两缝的距离相等,故不论换用红光还是蓝光,O点均为亮条纹,所以A正确,l
C错误;由Δx=λ可知,红光的波长比绿光的大,条纹间距也比绿光大,因此,红光的第一
d条亮条纹在P点的上方,B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,D错误.
8.如图4所示双缝干涉实验中产生的条纹图样,甲图为用绿光进行实验的图样,a为中央亮条纹.乙图为换用另一种单色光进行实验的图样,a′为中央亮条纹,两次实验中双缝间距和双缝到屏的距离相等,则以下说法中正确的是( )
图4
A.乙图可能是用红光实验产生的条纹,表明红光波长较长 B.乙图可能是用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较长 C.乙图可能是用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较短 D.乙图可能是用红光实验产生的条纹,表明红光波长较短 答案 A
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