1.【實(shí)驗(yàn)步驟】
(1)將光具座放在水平桌面上,將光源、遮光筒水平安放在光具座上,遮光筒的長(zhǎng)度約
1m,調(diào)整筒的高度,使光源發(fā)出的光能沿遮光筒的軸線照射到光屏上.
(2)將單縫、雙縫依次安裝在光具座上,調(diào)整其高度,使像屏中央出現(xiàn)彩色色的干涉圖樣;單、雙縫屏之間的距離約5-10cm比較適宜;為了測(cè)量的方便,雙縫屏最好處在光具座上刻度尺的整刻度處.
(3)將濾光片安裝在光源和單縫屏之間,使像屏上能觀察到明暗相間的單色干涉圖樣.
(4)利用測(cè)量頭測(cè)△x,具體操作:使測(cè)量頭的分劃板的中心刻度線對(duì)齊條紋中心,記下此時(shí)手輪的讀數(shù),轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭的螺旋手輪,使分劃板的中心刻度線移動(dòng)至對(duì)齊另一條紋中心,記下此時(shí)手輪的讀數(shù),兩讀數(shù)之差即為這兩條干涉條紋之間的距離.
(5)換用雙縫S1、S2之間的距離d不同的雙縫屏重復(fù)第四步的實(shí)驗(yàn)測(cè)量,并將相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)填入記錄表格中,并利用每次測(cè)量的結(jié)果代人公式:λ=$\frac{△xd}{L}$,算出與濾光片顏色相對(duì)應(yīng)的光波的波長(zhǎng),并求出光的波長(zhǎng)的平均值.
(6)換用不同顏色的濾光片,重復(fù)第四、五步的實(shí)驗(yàn),可測(cè)出不同顏色的光的波長(zhǎng).
【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄】
光的顏色雙縫的寬度雙縫與像屏的距離L相鄰明紋間的距離△x波長(zhǎng)λ波長(zhǎng)的平均值
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),對(duì)于同一干涉儀,在測(cè)同種光的波長(zhǎng)時(shí),改變雙縫的寬度d,測(cè)得光的波長(zhǎng)(具體數(shù)值由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出).
【基礎(chǔ)知識(shí)】
(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是AB
A.如果沒有插濾光片,可以觀察到中間是白色,兩邊是彩色的條紋
B.插上濾光片后,觀察到的是明暗相間的條紋
C.換用不同的濾光片時(shí),條紋間距沒有變化
D.雙縫間隔越大,條紋間距越大
(2)在本實(shí)驗(yàn)中,在光源正常發(fā)光的情況下,光屏上根本看不到光亮的痕跡,其原因是BC
A.沒有插濾光片
B.光源高度偏低
C.遮光筒與光源等元件不共軸
D.縫本身的寬度過(guò)大
(3)要測(cè)單色光的波長(zhǎng)需要測(cè)得的物理量是雙縫間距,雙縫到光屏的間距,相鄰條紋的間距.其中條紋間距由測(cè)量頭測(cè)量.
(4)測(cè)量頭由分劃板、目鏡.手輪等構(gòu)成,測(cè)量時(shí)應(yīng)使其中心刻線對(duì)齊條紋中心并計(jì)下此時(shí)手輪上的讀數(shù),轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量圖,使分劃板中心刻線對(duì)齊另一條紋中心,記下此時(shí)手輪上的讀數(shù).
(5)實(shí)驗(yàn)中為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,可采取的辦法是D
A.減少屏到雙縫的距離
B.換用不同的濾光片進(jìn)行多次測(cè)量取平均值
C.增大縫的寬度
D.測(cè)出多條亮紋之間的距離,再算出相鄰條紋間距
(6)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,從中心明條紋向一邊數(shù),第三條明條紋在屏上的p處,若從雙縫到p的路程差為8.1?m,則所用光的波長(zhǎng)為2.7?m
(7)用紅光做樂(lè)的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),已知雙縫間距為0.20×10-3m,測(cè)得雙縫到屏間的距離為0,700m,分劃板中心刻線對(duì)齊第一條亮條紋中央時(shí)手輪讀數(shù)為0.52×10-3m,第4條亮條紋所在位置為7.47×10-3m,求此紅光的波長(zhǎng).

分析 雙縫干涉是經(jīng)過(guò)雙縫的兩列光在光屏上產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需要的物理器材,以及所需測(cè)量的物理量.
根據(jù)$△x=\frac{L}rcaghviλ$測(cè)量光的波長(zhǎng),當(dāng)兩列光到達(dá)光屏的路程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍,出現(xiàn)明條紋.

解答 解:(1)遮光筒的長(zhǎng)度約1m,調(diào)整筒的高度,使光源發(fā)出的光能沿遮光筒的軸線照射到光屏上.
(2)將單縫、雙縫依次安裝在光具座上,調(diào)整其高度,使像屏中央出現(xiàn)彩色條紋.單、雙縫屏之間的距離約5-10cm比較適宜;為了測(cè)量的方便,雙縫屏最好處在光具座上刻度尺的整刻度處.
(3)將濾光片安裝在光源和單縫屏之間,使像屏上能觀察到明暗相間的單色干涉圖樣.
(4)利用測(cè)量頭測(cè)△x,具體操作:使測(cè)量頭的分劃板的中心刻度線對(duì)齊條紋中心,記下此時(shí)手輪的讀數(shù),轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭的螺旋手輪,使分劃板的中心刻度線移動(dòng)至對(duì)齊另一條紋中心,記下此時(shí)手輪的讀數(shù),兩讀數(shù)之差即為這兩條干涉條紋之間的距離.
(5)換用雙縫S1、S2之間的距離d不同的雙縫屏重復(fù)第四步的實(shí)驗(yàn)測(cè)量,并將相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)填入記錄表格中,并利用每次測(cè)量的結(jié)果代入公式:λ=$\frac{△xd}{L}$,算出與濾光片顏色相對(duì)應(yīng)的光波的波長(zhǎng),并求出光的波長(zhǎng)的平均值.
【基礎(chǔ)知識(shí)】
(1)A、如果沒有插濾光片,各種顏色的光都會(huì)發(fā)生干涉,在光屏的中央出現(xiàn)白色條紋,兩邊是彩色條紋,故A正確.
B、插上濾光片后,單色光發(fā)生干涉,觀察到的是明暗相間的條紋,故B正確.
C.換用不同的濾光片時(shí),光的波長(zhǎng)發(fā)生變化,根據(jù)$△x=\frac{L}cfgmvtbλ$知,條紋的間距發(fā)生變化,故C錯(cuò)誤.
D、根據(jù)$△x=\frac{L}goevdjoλ$知,雙縫間隔越大,條紋間距越小,故D錯(cuò)誤.
故選:AB.
(2)在本實(shí)驗(yàn)中,在光源正常發(fā)光的情況下,光屏上根本看不到光亮的痕跡,其原因是光源的高度偏低,或遮光筒與光源等元件不共軸,沒有濾光片仍然可以看到干涉條紋,增大縫的寬度,可能會(huì)不產(chǎn)生干涉,但是仍然有光亮.
故選:BC.
(3)根據(jù)$△x=\frac{L}1y5s3hfλ$知,要測(cè)單色光的波長(zhǎng)需要測(cè)得的物理量是雙縫間距、雙縫到光屏的間距、相鄰條紋的間距,其中條紋的間距由測(cè)量頭測(cè)量.
(4)測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成,測(cè)量時(shí)應(yīng)使其中心刻線對(duì)齊條紋中心并計(jì)下此時(shí)手輪上的讀數(shù),轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量圖,使分劃板中心刻線對(duì)齊另一條紋中心,記下此時(shí)手輪上的讀數(shù).
(5)實(shí)驗(yàn)中為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,可采取的辦法是測(cè)出多條亮紋之間的距離,再算出相鄰條紋間距.減小雙縫到屏的間距、增大縫的寬度不會(huì)減小實(shí)驗(yàn)的誤差,換用不同的濾光片,光的波長(zhǎng)不同,不能通過(guò)換用不同的濾光片進(jìn)行多次測(cè)量取平均值.
故選:D.
(6)從中心明條紋向一邊數(shù),第三條明條紋在屏上的p處,若從雙縫到p的路程差為8.1?m,可知路程差是波長(zhǎng)的3倍,有:8.1μm=3λ,解得λ=2.7μm.
(7)相鄰條紋的間距$△x=\frac{(7.47-0.52)×1{0}^{-3}}{3}m=2.32×1{0}^{-3}$m,根據(jù)$△x=\frac{L}thxotzcλ$知,$λ=\frac{△xd}{L}=\frac{2.32×1{0}^{-3}×0.20×1{0}^{-3}}{0.7}$m=6.6×10-7m.
故答案為:【實(shí)驗(yàn)步驟】(1)1,軸線,光屏上;(2)單縫,雙縫,彩色,5-10,整刻度處;(3)濾光片;(4)分劃板,目鏡,條紋中心,手輪上的讀數(shù),另一條紋中心,兩讀數(shù)之差;(5)$\frac{△xd}{L}$.
【基礎(chǔ)知識(shí)】(1)AB;(2)BC;(3)雙縫間距,雙縫到光屏的間距,相鄰條紋的間距,測(cè)量頭;(4)分劃板,目鏡,手輪,條紋中心,手輪上的讀數(shù),另一條紋中心;(5)D;(6)2.7;(7)6.6×10-7m.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握雙縫干涉條紋的間距公式,知道出現(xiàn)明暗條紋的條件,即路程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍,出現(xiàn)明條紋,路程差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,出現(xiàn)暗條紋.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.如圖所示兩塊相同的豎直木板A、B之間有質(zhì)量均為m的四塊相同的磚,用兩個(gè)大小均為F的水平力壓木板,使磚靜止不動(dòng),設(shè)所有接觸面間的摩擦系數(shù)均為μ,則第二塊磚對(duì)第三塊磚的摩擦力的大小為( 。
A.0B.mgC.μFD.2mg

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

13.一架戰(zhàn)斗機(jī)在一懸崖區(qū)域進(jìn)行投彈訓(xùn)練,懸崖壁可以看做一個(gè)豎直平面,戰(zhàn)斗機(jī)以恒定速度沿著與懸崖平面垂直的方向向著懸崖水平飛行,先后釋放炸彈P和炸彈Q.釋放P和Q的時(shí)間間隔為t.P和Q均擊在懸崖壁上,且擊中的時(shí)間間隔為t′,擊中點(diǎn)間距為H.不計(jì)空氣阻力,重力加速度已知.根據(jù)以上信息可以判斷或求出( 。
A.t>t′B.t<t′
C.P離開飛機(jī)到擊中懸崖的時(shí)間D.Q離開飛機(jī)到擊中懸崖下落的高度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.嫦娥三號(hào)月球探測(cè)器近月制動(dòng)被月球捕獲后,進(jìn)入離月面高度等于h的環(huán)圓軌道.已知嫦娥三號(hào)在該軌道運(yùn)行時(shí)環(huán)繞速度為v,運(yùn)行周期為T.根據(jù)以上信息,可知月球表面重力加速度是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

17.如圖所示,一水平放置的光滑平行導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌的一端連接一阻值為R的點(diǎn)綴,其他電阻不計(jì),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面.現(xiàn)給金屬桿一個(gè)水平向右的初速度 v0 ,然后任其運(yùn)動(dòng),導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),試求金屬桿在導(dǎo)軌上向右移動(dòng)的最大距離是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.如圖所示,在兩條平行的虛線間存在著寬度為L(zhǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng).現(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m、不計(jì)重力的帶電粒子,以垂直于電場(chǎng)線方向的初速度v0射入電場(chǎng)中.試求:
(1)粒子從射入電場(chǎng)到射出電場(chǎng)所用的時(shí)間.
(2)粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向之間夾角的正切值.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.某電視臺(tái)推出了一個(gè)游戲節(jié)目--推木板.木板上放置一個(gè)小物塊,選手們從起點(diǎn)開始用力推木板一段時(shí)間后,放手后讓木板和木塊向前滑動(dòng),若物塊最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi),視為成功;其簡(jiǎn)化模型如圖所示,木板長(zhǎng)1m,AC是長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=3m的水平桌面,選手們可將物塊放在木板前段A點(diǎn)處,從這個(gè)位置開始用一恒定不變的水平推力推木板左側(cè),BC為有效區(qū)域.已知BC長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=0.6m,物塊質(zhì)量為m=2kg,木板質(zhì)量M=2kg,物塊與木板間的動(dòng)摩擦系數(shù)μ1=0.3,木板于桌面的動(dòng)摩擦系數(shù)μ2=0.2如果某選手用水平推力F=20N作用在木板上,木板和物塊沿AC做直線運(yùn)動(dòng)(g取10m/s2),假設(shè)物塊可視為質(zhì)點(diǎn),試問(wèn),
(1)物塊將做如何運(yùn)動(dòng)并說(shuō)明原因?
(2)要想獲得成功,作用力作用時(shí)間至少是多長(zhǎng)時(shí)間?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.某興趣小組在做“探究做功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)前,提出了以下幾種猜想:①W∝$\sqrt{v}$,②W∝v,③W∝v2.為確定哪一種猜想正確,他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,PQ為一塊傾斜放置的木板,在Q處固定一個(gè)位移傳感器,每次物體從初始位置處由靜止釋放.通過(guò)傳感器可以測(cè)出物體初始位置到傳感器的距離L和物體的瞬時(shí)速度v.
(1)你認(rèn)為他們的哪一種猜想正確?為什么?W∝v2正確,采用表格方法記錄數(shù)據(jù),合理繪制L-v2圖象,能夠是一條過(guò)原點(diǎn)的直線,故L與v2成正比.
(2)在此實(shí)驗(yàn)中,木板與物體間摩擦力的大小會(huì)不會(huì)影響探究出的結(jié)果?為什么?不會(huì),因?yàn)橹亓湍Σ亮Φ暮狭?duì)物體做的總功W=mgL(sinθ-μcosθ)也與距離L成正比..

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

11.一桌子靜止在水平地面上,關(guān)于桌子的受力與施力情況,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.桌子受到的重力與桌子對(duì)地面的壓力是一對(duì)平衡力
B.桌子受到的重力與地面對(duì)桌子的支持力是一對(duì)平衡力
C.桌子對(duì)地面的壓力與地面對(duì)桌子的支持力是一對(duì)作用力和反作用力
D.桌子受到的重力與地面對(duì)桌子的支持力是一對(duì)作用力和反作用力

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案