高中_物理_物理选修_选修3-4_高中物理新课标人教版选修3-4梯度练习_高中物理新课标人教版选修3-4梯度练习13-4

.ks5u.(学生用书P54)基础强化1．某同学做双缝干涉实验时，按要求安装好实验装置后，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能的原因是(　　)A．光源发出的光束太强B．单缝与双缝不平行C．没有安装滤光片D．光束的中心轴与遮光筒的轴线不一致，相差较大解析：在双缝干涉实验中，如果单缝和双缝不平行或光束的中心轴与遮光筒的轴线不一致，相差较大，则没有光线到达屏上，当然不会产生干涉现象，故B、D选项正确；没有安装滤光片，也能看到干涉现象，不过不是单*光的干涉条纹，是**条纹，故C选项错误．*：BD2．“用双缝干涉测光的波长”的实验中，为使光屏上单*光的条纹间距减小些，可采用的措施是(　　)A．换用缝距大些的双缝片B．换用缝距小些的双缝片C．适当调大双缝与屏之间的距离D．适当调小双缝与屏之间的距离解析：由公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，A、D选项正确．*：AD3．在利用测量头测量条纹宽度时，应使分划板中心刻线最好(　　)A．与亮条纹的边缘对齐B．与暗条纹的边缘对齐C．与亮条纹的中心位置对齐D．与暗条纹的中心位置对齐解析：在利用测量头测量条纹宽度时，应使分划板中心刻线最好与亮条纹的中心位置对齐，因条纹的边缘轮廓不清晰，如果对准边缘测量误差较大．*：C4．在双缝干涉实验中，双缝的作用是(　　)A．遮住过于强烈的光B．使白光变成单*光C．形成两个振动情况相同的光源D．使光发生折*解析：在双缝干涉实验中双缝的作用是获得具有相干条件的两列光．*：CINCLUDEPICTURE"选201.tif"\*MERGEFORMAT5．右图所示为双缝干涉实验中产生的条纹图样，*图为用光*进行实验的图样，a为*亮条纹．乙为换用另一种单*光乙进行实验的图样，a′为*亮条纹，则以下说法正确的是(　　)A．乙图条纹较宽，光乙的波长比光*波长长B．乙图条纹较窄，光乙的波长比光*波长长C．乙图的条纹较宽，光乙的波长比光*短D．乙图的条纹较窄，光乙的波长比光*短解析：由图可知，乙图的条纹宽度比*图条纹宽，根据Δx＝eq\f(l,d)λ……可知光乙的波长较大，故A选项正确．*：A能力提升6．某次实验中，测得第一级明条纹和第三级明条纹相距4.0×10－2m，若双缝间距为0.1mm，缝到屏的距离为L＝4.0m，则光波的波长为(　　)A．8.0×10－8m　　　　　B．5.0×10－7mC．1.5×10－8mD．1.6×10－8m解析：由Δx＝eq\f(L,d)λ，λ＝eq\f(Δx·d,L)代入数据得λ＝5×10－7m.*：B7．如下图所示，在“用双缝干涉测光的波长”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(　　)INCLUDEPICTURE"选202.tif"\*MERGEFORMATA．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．*：C8．某同学在做“双缝干涉测定光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐第2条亮纹的中心时(如下图*中的A)，游标卡尺的示数如下图乙所示，第二次分划板中心刻度线对齐第6条亮纹的中心时(如图*中的B)，游标卡尺的示数如图丁所示．已知双缝间距d＝0.5mm，双缝到屏的距离L＝1m．则：INCLUDEPICTURE"选203.tif"\*MERGEFORMAT(1)图乙中游标卡尺的示数为__________cm.(2)图丁中游标卡尺的示数为__________cm.(3)所测光波的波长为__________m(保留两位有效数字)．解析：(1)图乙中游标卡尺是20个分度，精确度0.05mm，读数为12mm＋0.05×10＝12.50mm＝1.250cm.(2)图丁中读数为17mm＋0.05×15＝1.775cm.(3)由Δx＝eq\f(L,d)λ，可得λ＝Δx·eq\f(d,L)＝eq\f(1.775－1.250×10－2,5－1)×eq\f(0.5×10－3,1)＝6.562×10－7m＝6.6×10－7m.*：(1)1.250　(2)1.775　(3)6.6×10－79．用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间距离d＝0.1mm，双缝到屏的距离L＝6.0m，测得屏上干涉条纹中相邻亮纹的间距是3.8cm，氦氖激光器发出的红光的波长λ是多少？假如把整个装置放入折*率是eq\f(4,3)的水中，这时屏上的条纹间距是多少？解析：由条纹间距Δx，双缝间距离d，双缝到屏的距离L及波长λ的关系，可测波长．同理，知道水的折*率，可知该光在水中的波长，然后由d、Δx、L、λ的关系，可求出条纹间距．由Δx＝eq\f(L,d)·λ，可以得出红光的波长λ.λ＝eq\f(d,L)·Δx＝eq\f(0.1×10－3×3.8×10－2,6.0)m＝6.3×10－7m，激光器发出的红光的波长是6.3×10－7m.如果整个装置放入水中，激光器发出的红光在水中的波长设为λ′，由光的特点可知：光在传播过程中，介质发生变化，波长和波速发生改变，但频率不变．由此可知eq\f(λ,c)＝eq\f(λ′,v)，而eq\f(c,v)＝n，则λ′＝eq\f(λ,n)＝eq\f(6.3×10－7×3,4)m＝4.7×10－7m，这时屏上条纹的间距是Δx′＝eq\f(L,d)·λ′＝eq\f(6.0×4.7×10－7,0.1×10－3)m＝2.8×10－2m.*：6.3×10－7m　2.8×10－2m10．现有毛玻璃屏A，双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在下图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．INCLUDEPICTURE"选204.tif"\*MERGEFORMAT(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、__________、A.(2)本实验的实验步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③用米尺测量双缝到屏的距离；④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离．在*作步骤②时还应注意____________和__________________________________.(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如下图*所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时下图乙中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距为Δx为__________mm.INCLUDEPICTURE"选205.tif"\*MERGEFORMAT(4)已知双缝间距d为2.0×10－4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算公式λ＝________，求得所测红光波长为__________nm.解析：(1)双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为：光源、滤光片、单缝、双缝、屏，因此应填：E、D、B.(2)单缝与双缝的间距为5cm～10cm，使单缝与双缝相互平行．(3)*图的读数为2.320mm，乙图的读数为13.870mm，Δx＝eq\f(13.870－2.320,6－1)mm＝2.310mm.(4)由Δx＝eq\f(l,d)λ可得：λ＝eq\f(d,l)Δx可求出λ＝eq\f(2.0×10－4,0.700)×2.310×106nm＝6.6×102nm.*：(1)E、D、B　(2)单缝与双缝的间距为5cm～10cm　使单缝与双缝相互平行　(3)13.870　2.310　(4)eq\f(d,l)Δx　6.6×102