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1、實(shí)驗(yàn):用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng) 同步練習(xí)
1.在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),用普通的白光做光源,若在雙縫處把一縫用紅色玻璃擋住,另一縫用綠色玻璃擋住,則屏上會(huì)出現(xiàn) ( )
A.紅色干涉條紋
B.綠色干涉條紋
C.紅綠相間的干涉條紋
D.無(wú)干涉條紋,但有亮光
答案:D
2.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,保持雙縫到屏的距離不變,調(diào)節(jié)雙縫間距離,當(dāng)距離增大時(shí),干涉條紋距離將變________,當(dāng)距離減小時(shí),干涉條紋間距將變________.
答案:小,大
3.用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),測(cè)得雙縫間距離為0.4 mm,雙縫到屏的距離為1 m,干涉條紋間距為1.5 mm,求所用光波的波長(zhǎng)。
答案
2、:6×10-7 m
4.光纖通信是70年代以后發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù),世界上許多國(guó)家都在積極研究和發(fā)展這種技術(shù)。發(fā)射導(dǎo)彈時(shí),可在導(dǎo)彈后面連一根細(xì)如蛛絲的光纖,就像放風(fēng)箏一樣,這種纖細(xì)的光纖在導(dǎo)彈和發(fā)射裝置之間,起著雙向傳輸信號(hào)的作用,光纖制導(dǎo)的下行光信號(hào)是鎵鋁砷激光器發(fā)出的在纖芯中波長(zhǎng)為0.85 μm的單色光。而上行光信號(hào)是銦鎵砷磷發(fā)光二極管發(fā)射的在纖芯中波長(zhǎng)為1.06 μm的單色光,這樣操縱系統(tǒng)通過(guò)這根光纖向?qū)棸l(fā)出控制指令,導(dǎo)彈就如同長(zhǎng)“眼睛”一樣盯住目標(biāo)。根據(jù)以上信息,回答下列問(wèn)題:
(1)在光纖制導(dǎo)中,上行光信號(hào)在真空中波長(zhǎng)是多少?
(2)為什么上行光信號(hào)和下行光信號(hào)要采用兩種不同頻
3、率的光?(已知光纖纖芯的折射率為1.47)
答案:(1)157 μm,(2)如果上行光信號(hào)和下行光信號(hào)頻率相同,會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象。相互間產(chǎn)生干擾。
5.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,以白光為光源,在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋。若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片(只能透過(guò)紅光),另一縫前放一綠色濾光片(只能透過(guò)綠光),這時(shí) ( )
A.只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋,其他顏色的雙縫干涉條紋消失
B.紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失,其他顏色的雙縫干涉條紋依然存在
C.任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在,但在屏上仍有光亮
D.屏上無(wú)任何光亮
解析:題目中給出的條件是:以白光為光源時(shí),在屏幕上得到了彩色的
4、干涉條紋。若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片(只能透過(guò)紅光),另一縫前放一綠色濾光片(只能透過(guò)綠光),那么,從雙縫射出的則是頻率不同的紅色光和綠色光,所以不可能產(chǎn)生干涉條紋,故A、D錯(cuò);而其他顏色的光不可能透過(guò)濾光片,故B亦錯(cuò).雖然不能產(chǎn)生干涉條紋,但仍有光照在屏上,故C對(duì)。
答案:C
6.用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是
A.相鄰干涉條紋之間距離相等
B.中央明條紋寬度是兩邊明紋寬度的兩倍
C.屏與雙縫之間距離減小,則屏上條紋間的距離增大
D.在實(shí)驗(yàn)裝置不變的情況下,紅光的條紋間距小于藍(lán)光的條紋間距
解析:因?yàn)殡p縫干涉的條紋寬Δx= ,可見條紋寬應(yīng)是相等的,A正確,BC錯(cuò)
5、,又因?yàn)?紅> 藍(lán),所以Δx紅>Δx藍(lán),故D錯(cuò).
答案:A
7.如圖所示,用波長(zhǎng)為 的單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),設(shè)兩個(gè)狹縫S1、S2到屏上某點(diǎn)P的路程差為d,則
A.距O點(diǎn)最近的一條暗紋必是d= /2
B.對(duì)屏上某點(diǎn)d=n /2(n為正整數(shù))時(shí),出現(xiàn)暗紋
C.距O點(diǎn)越遠(yuǎn)的點(diǎn)d越長(zhǎng),就越容易出現(xiàn)暗條紋
D.用各色光在同一條件下實(shí)驗(yàn),波長(zhǎng)越短的色光條紋間距越小
解析:當(dāng)路程差d=n 時(shí)出現(xiàn)亮條紋,路程差d=(2n+1) /2時(shí)出現(xiàn)暗條紋,可見,當(dāng)n=0時(shí),d= /2,所以A正確。由Δx=l /d(式中d為兩狹縫間的距離)得,頻率越大的色光,其波長(zhǎng)越短,干涉條紋之間的距離越小,故D正確。
6、
答案:AD
8.在利用雙縫干涉測(cè)定光波波長(zhǎng)時(shí),首先調(diào)節(jié)________和________的中心均位于遮光筒的中心軸線上,并使單縫和雙縫豎直并且互相平行.當(dāng)屏上出現(xiàn)了干涉圖樣后,用測(cè)量頭上的游標(biāo)卡尺測(cè)出n條明紋間距離a,則兩條相鄰明條紋間的距離Δx=________,雙縫到毛玻璃屏的距離L用________測(cè)量,用公式________可以測(cè)出單色光的波長(zhǎng)。
答案:光源、濾光片、單縫、雙縫 ,毫米刻度尺Δx= λ
9.用紅光做光的干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),已知雙縫間的距離為0.2×10-3 m,測(cè)得雙縫到屏的距離為0.700 m,分劃板中心刻線對(duì)齊第一級(jí)亮條紋中央時(shí)手輪讀數(shù)為0.200×10-3 m,第四級(jí)亮條紋所在位置為7.470×10-3 m,求紅光的波長(zhǎng).若改用藍(lán)光做實(shí)驗(yàn),其他條件不變,則干涉條紋寬度如何變化?
答案:6.922×10-7 m,變窄