题目内容

10.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中
(1)如图1所示,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各元件的名称依次是下列选项中的C
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
(2)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离D
A.将红色滤光片改为绿色滤光片
B.增大双缝之间的距离
C.增大图中的b和d之间的距离
D.增大图中的c和d之间的距离
(3)已知该装置中双缝间距d=0.36mm,双缝到光屏的距离L=0.40m,在光屏上得到的干涉图样如图2所示,分划板在A位置时游标卡尺如图3所示,在B位置时游标卡尺如图4所示,则B位置的示数为115.50mm;由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为553nm(计算结果保留三位有效数字).

分析 (1)为获取单色线光源,在光屏上产生干涉图样,白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝、遮光筒和光屏.
(2)根据双缝干涉条纹的间距公式,判断条纹间距变大的方法.
(3)游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读,根据A、B间的距离得出相邻的条纹间距,结合条纹间距公式求出单色光的波长.

解答 解:(1)为了获取单色的线光源,光源后面应放置滤光片、单缝,单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象,因此,a、b、c、d元件依次为:滤光片、单缝、双缝和光屏.
故选:C;
(2)双缝干涉的条纹间距公式$△x=\frac{L}{d}λ$,
A、将红色滤光片改为绿色滤光片,波长变小,则双缝干涉条纹的间距变小,故A错误.
B、增大双缝之间的距离,条纹间距变小,故B错误.
C、增大双缝与光屏间的距离,即增大c和d的距离,L增大,双缝干涉条纹间距变大,故C错误,D正确.
故选:D.
(3)B位置的读数为115mm+0.05×10mm=115.50mm.A位置的读数为111mm+0.05×4mm=111.20mm,则$△x=\frac{115.50-111.20}{7}mm$=0.614mm,根据$△x=\frac{L}{d}λ$得,$λ=\frac{△x•d}{L}$=$\frac{0.614×1{0}^{-3}×0.36×1{0}^{-3}}{0.4}m$=5.53×10-7m=553nm.
故答案为:(1)C,(2)D,(3)115.50,553.

点评 本题考查了实验装置、条纹间距公式的应用,知道双缝干涉实验的原理、熟练应用双缝干涉条纹 间距公式即可正确解题.

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