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高二物理教案：用双缝干涉测量光的波长

[10-20 00:48:13]   来源：http://www.kmf8.com  高二物理教案   阅读：8156次
概要： A.红色干涉条纹 B.绿色干涉条纹C.红绿相间的干涉条纹 D.无干涉条纹，但有亮光答案：D2.在杨氏双缝干涉实验中，保持双缝到屏的距离不变，调节双缝间距离，当距离增大时，干涉条纹距离将变________，当距离减小时，干涉条纹间距将变________.答案：小，大3.用单色光做双缝干涉实验时，测得双缝间距离为0.4 mm，双缝到屏的距离为1 m，干涉条纹间距为1.5 mm，求所用光波的波长。答案：6×10-7 m4.光纤通信是70年代以后发展起来的新兴技术，世界上许多国家都在积极研究和发展这种技术。发射导弹时，可在导弹后面连一根细如蛛丝的光纤，就像放风筝一样，这种纤细的光纤在导弹和发射装置之间，起着双向传输信号的作用，光纤制导的下行光信号是镓铝砷激光器发出的在纤芯中波长为0.85 μm的单色光。而上行光信号是铟镓砷磷发光二极管发射的在纤芯中波长为1.06 μm的单色光，这样操纵系统通过这根光纤向导弹发出控制指令，导弹就如同长“眼睛”一样盯住目标。根据以上信息，回答下列问题：(1)在光纤制导中，上行光信号在真空中波长是多
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A.红色干涉条纹 B.绿色干涉条纹

C.红绿相间的干涉条纹 D.无干涉条纹，但有亮光

答案：D

2.在杨氏双缝干涉实验中，保持双缝到屏的距离不变，调节双缝间距离，当距离增大时，干涉条纹距离将变________，当距离减小时，干涉条纹间距将变________.

答案：小，大

3.用单色光做双缝干涉实验时，测得双缝间距离为0.4 mm，双缝到屏的距离为1 m，干涉条纹间距为1.5 mm，求所用光波的波长。

答案：6×10-7 m

4.光纤通信是70年代以后发展起来的新兴技术，世界上许多国家都在积极研究和发展这种技术。发射导弹时，可在导弹后面连一根细如蛛丝的光纤，就像放风筝一样，这种纤细的光纤在导弹和发射装置之间，起着双向传输信号的作用，光纤制导的下行光信号是镓铝砷激光器发出的在纤芯中波长为0.85 μm的单色光。而上行光信号是铟镓砷磷发光二极管发射的在纤芯中波长为1.06 μm的单色光，这样操纵系统通过这根光纤向导弹发出控制指令，导弹就如同长“眼睛”一样盯住目标。根据以上信息，回答下列问题：

(1)在光纤制导中，上行光信号在真空中波长是多少?

(2)为什么上行光信号和下行光信号要采用两种不同频率的光?(已知光纤纤芯的折射率为1.47)

答案：(1)157 μm，(2)如果上行光信号和下行光信号频率相同，会发生干涉现象。相互间产生干扰。

5.在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹。若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，这时 ( )

A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失

B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在

C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但在屏上仍有光亮

D.屏上无任何光亮

解析：题目中给出的条件是：以白光为光源时，在屏幕上得到了彩色的干涉条纹。若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，那么，从双缝射出的则是频率不同的红色光和绿色光，所以不可能产生干涉条纹，故A、D错;而其他颜色的光不可能透过滤光片，故B亦错.虽然不能产生干涉条纹，但仍有光照在屏上，故C对。

答案：C

6.用单色光做双缝干涉实验，下列说法正确的是

A.相邻干涉条纹之间距离相等

B.中央明条纹宽度是两边明纹宽度的两倍

C.屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大

D.在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距

解析：因为双缝干涉的条纹宽Δx= ，可见条纹宽应是相等的，A正确，BC错，又因为 红> 蓝，所以Δx红>Δx蓝，故D错.

答案：A

7.如图所示，用波长为 的单色光做双缝干涉实验时，设两个狭缝S1、S2到屏上某点P的路程差为d，则

A.距O点最近的一条暗纹必是d= /2

B.对屏上某点d=n /2(n为正整数)时，出现暗纹

C.距O点越远的点d越长，就越容易出现暗条纹

D.用各色光在同一条件下实验，波长越短的色光条纹间距越小

解析：当路程差d=n 时出现亮条纹，路程差d=(2n+1) /2时出现暗条纹，可见，当n=0时，d= /2，所以A正确。由Δx=l /d(式中d为两狭缝间的距离)得，频率越大的色光，其波长越短，干涉条纹之间的距离越小，故D正确。

答案：AD

8.在利用双缝干涉测定光波波长时，首先调节________和________的中心均位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝竖直并且互相平行.当屏上出现了干涉图样后，用测量头上的游标卡尺测出n条明纹间距离a，则两条相邻明条纹间的距离Δx=________，双缝到毛玻璃屏的距离L用________测量，用公式________可以测出单色光的波长。

答案：光源、滤光片、单缝、双缝 ，毫米刻度尺Δx= λ

9.用红光做光的干涉实验时，已知双缝间的距离为0.2×10-3 m，测得双缝到屏的距离为0.700 m，分划板中心刻线对齐第一级亮条纹中央时手轮读数为0.200×10-3 m，第四级亮条纹所在位置为7.470×10-3 m，求红光的波长.若改用蓝光做实验，其他条件不变，则干涉条纹宽度如何变化?

答案：6.922×10-7 m，变窄

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