知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将所用器材按要求安装在如图$1$所示的光具座上，然后接通电源使光源正常工作$.$已知实验中选用缝间距$d=0.20mm$的双缝屏，像屏与双缝屏间的距离$L=700mm$．

$①$已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有$50$分度$.$某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，像屏上出现的干涉条纹如图$2$甲所示，图$2$甲中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图$2$乙中游标尺上的读数$X_{1}=1.16mm$；接着再转动手轮，像屏上出现的干涉条纹如图$3$甲所示，此时图$3$乙中游标尺上的读数$X_{2}=$ ______ $mm$；
$②$若通过第$①$中的测量可计算出干涉条纹的间距$\triangle x$，利用题目中的已知量和测量结果可计算出这种色光的波长，其字母表达式为$λ=$ ______ $($用题目中的已知量和测量量的字母表示$)$；代入数据，可计算出$λ=$ ______ $nm$．

难度：易

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2．如图所示，在双缝干涉实验中，$S_{1}$和$S_{2}$为两狭缝，$P$是光屏上的一点，已知$P$点与$S_{1}$和$S_{2}$距离之差为$2.1×10^{-6}m$，今分别用$A$、$B$两种单色光在空气中做双缝干涉实验．
$①$已知$A$光在折射率为$n=1.5$的介质中波长为$4×10^{-7}m$，问$P$点是亮条纹还是暗条纹；
$②$已知$B$光在某种介质中波长为$3.15×10^{-7}m$，当$B$光从这种介质射向空气时，临界角为$37^{\circ}$，问$P$点是亮条纹还是暗条纹．

难度：难

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3．现有毛玻璃屏$A$、双缝$B$、白光光源$C$、单缝$D$和滤光片$E$等光学元件，要把它们放在如图$1$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．

$(1)$将白光光源放在光具座最左端，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 ______
$(2)$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图$2$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，记下此时如图$3$所示的手轮上的示数为 ______ $mm$，求得相邻亮纹的间距$\triangle x$为 ______ $mm$．
$(3)$已知双缝到屏的距离$l$为$0.875m$，双缝间距$d$恰为$4$图中游标卡尺的读数则：$d=$ ______ $mm$，求得所测单色光的波长为 ______ $nm$．

难度：难

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4．
在观察光的双缝干涉现象的实验中：
$①$将激光束照在如图所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是下图中的 ______
$②$换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将 ______ ；保持双缝间隙不变，减小双缝到光屏的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将 ______ $($以上空格均选填“变宽”、“变窄”或“不变”$)$．

难度：较易

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5．如图所示，在双缝干涉实验中，S₁和S₂为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与S₁、S₂距离之差为2.1×10^-6m，分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P点是亮条纹还是暗条纹？
（1）已知A光在空气中的波长为6×10^-7m；
（2）已知B光在某种介质中波长为3.15×10^-7m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37°（sin37°=0.6）

难度：中等

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6．在双缝干涉实验中，用氦氖激光器作光源，其发出的红光频率为4.74×10¹⁴ Hz，从双缝射出的光的振动情况完全相同，它们到达光屏上某点的路程差为2531.6nm．那么该点将出现怎样的干涉图样？

难度：较易

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7．在观察光的双缝干涉现象的实验中：
①将激光束照在如图所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是下图中的 ______
②换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将 ______ ；保持双缝间隙不变，减小双缝到光屏的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将 ______ （以上空格均选填“变宽”、“变窄”或“不变”）．

难度：较易

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8．某同学设计了一个测定激光的波长的实验装置如图甲所示，激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片的位置上出现一排等距的亮点，图乙中的黑点代表亮点的中心位置．

（1）这个现象说明激光具有 ______ 性．
（2）通过测量相邻光点的距离可算出激光的波长，据资料介绍，如果双缝的缝间距离为a，双缝到感光片的距离为L，感光片上相邻两光点间的距离为b，则激光的波长λ= $%20%5Cfrac%20%7Bab%7D%7BL%7D$ ．该同学测得L=1.0000m、缝间距a=0.220mm，用带十分度游标的卡尺测感光片上的点的距离时，尺与点的中心位置如图乙所示．
图乙图中第1到第4个光点的距离是 ______ mm．实验中激光的波长λ= ______ m．（保留两位有效数字）
（3）如果实验时将红激光换成蓝激光，屏上相邻两光点间的距离将 ______ ．

难度：较易

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9． 2015年12月，中国“可见光通信系统关键技术研究”获得重大突破-可见光通信的实时通信速率已经提高至50Gbps，相当于0.2s即可下载一部高清电影．
（1）关于可见光，下列说法正确的是 ______
A．可见光中的红光比紫光的频率低
B．可见光不能在真空中传播
C．可见光波长越长，越容易发生衍射
D．可见光能发生光的干涉和衍射现象，说明光是横波
（2）真空中一束波长为6×10^-7m的可见光，频率为 ______ Hz，已知光在真空中的速度为3×10⁸m/s．该光进入水中后，其波长与真空中的相比变 ______ （选填“长”或“短”）．
（3）可见光通信是利用LED灯的光线实现上网的新型高速数据传输技术．如图所示，ABCD是LED闪光灯的圆柱形封装玻璃体，其横截面的直径AB=d，厚度AD= $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Csqrt%20%7B3%7D%7D%7B2%7D$ d．LED灯（可视为点光源）固定在玻璃体CD面的圆心O．玻璃体的折射率为 $%20%5Csqrt%20%7B2%7D$ ，光在真空中的传播速度为c．求：
①光在玻璃体中传播的速度；
②光线OA在AB面发生折射时的折射角．

难度：中等

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10．在观察光的双缝干涉现象的实验中：
（1）将激光束照在如图所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是下图中的 ______
（2）若保持双缝间隙不变，减小双缝到光屏的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将 ______ （以上空格均选填“变宽”、“变窄”或“不变”）．

难度：易

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