题目内容
【题目】同学们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(灯泡)正常发光,调整仪器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,下列操作可行的是__________;
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条亮纹中央到第n条亮纹中央间距离为x,则单色光的波长_________;
(3)若只将滤光片去掉,下列说法正确的是_________;
A.屏上出现彩色衍射条纹,中央是紫色亮纹
B.屏上出现彩色衍射条纹,中央是白色亮纹
C.屏上出现彩色干涉条纹,中央是红色亮纹
D.屏上出现彩色干涉条纹,中央是白色亮纹
(4)随着学习的不断深入,同学们对光的本性有了更为丰富的认识。现在我们知道光既具有波动性,又具有粒子性,即光具有波粒二象性。
①在双缝干涉实验中,某个光子打在光屏上落点的准确位置_________(选填“可以”或“不可以”)预测;
②在光电效应实验中,用紫外线照射锌板可以使光电子离开锌板,如果只增加紫外线的照射强度光电子的最大初动能是否会增加。请说明你的观点及依据________________。
【答案】B D 不可以 见解析
【解析】
(1)[1]增加从目镜中观察到的条纹个数,则条纹的宽度减小,根据相邻亮条纹间的距离为
为减小相邻亮条纹(暗条纹)间的宽度,可增大双缝间距离或减小双缝到屏的距离;故B正确,ACD错误。
故选B。
(2)[2]第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为x,则两个相邻明纹(或暗纹)间的距离为:
则单色光的波长为:
(3)[3]如果没有插滤光片,各种颜色的光都会发生干涉,在光屏的中央出现白色条纹,两边是彩色条纹,故D正确,ABC错误。
故选D。
(4)①[4]在光的双缝干涉实验中,某个光子打在光屏上的落点不可以预测,但大量光子打在光屏上将形成明暗相间的干涉条纹,这说明光子落在各点的概率是不一样的,光子落在明条纹处的概率大,落在暗条纹处的概率小,光子在空间出现的概率遵循波动规律,所以光波是一种概率波;
②[5]只增加紫外线的照射强度不会增加光电子的最大初动能。根据爱因斯坦的光电效应方程,光电子的最大初动能与光的频率及金属的逸出功有关,与光的强度无关。因此当光的频率及金属的逸出功不变时,只增加紫外线的照射强度,光电子的最大初动能不变。