题目列表(包括答案和解析)
在利用双缝装置观察单色光的干涉现象时,下列说法正确的是 ( ).
A.对于同一个实验装置,红光产生的干涉条纹间距比紫光产生的条纹间距小
B.在其他条件不变的情况下,增加双缝间的距离,干涉条纹变宽
C.在其他条件不变的情况下,增加双缝到屏的距离,干涉条纹变宽
D.由于不同颜色光的波长不同,位于中央的条纹可能是明条纹,也可能是暗条纹
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(一)在“利用双缝干涉定光波波长”的实验中,若用直尺量得双缝到屏的距离为80.00 cm,双缝间距为0.200 mm。所使用的单色光波长为5.50×10-7m。实验时,装置调整好后,在用测量头确定第一条明条纹中心的位置时,测量头上的螺旋测微器的读数如上图,大小是 mm;若再调到连续相邻的第六条明条纹的中心上,需将分划线水平移动距离为 mm。
(二)某研究所为了确定不同因素对钨丝白炽灯平均使用寿命的影响,做了如下三个实验。?
实验一 使灯泡内气体压强为0.1 atm,将灯泡内不同粗细的相同长度的钨丝通电加热到2 400 K的恒温,则维持这一温度所需的电流以及灯丝的平均使用寿命如表1所示。?
表1?
灯丝直径D/μm | 电流IA | 平均使用寿命/h |
25 | 0.05 | 800 |
50 | 0.20 | 1 600 |
100 | 0.80 | 3 200 |
250 | 5.00 | 8 000 |
实验二 在灯丝直径为25μm的相同灯泡内,加入不同数量的惰性气体,从而改变灯泡内部的压强,且使钨丝的温度保持在2 400 K,则当灯泡内的压强从0.1 atm增大到0.5 atm时,其平均使用寿命从800 h增大到1 600 h;超过0.5 atm后,灯泡平均使用寿命递减。?
实验三 在压强为0.1 atm、钨丝粗细为250μm的灯泡内,通过改变流过钨丝的电流来改变灯丝的温度,灯泡的平均使用寿命与灯丝温度及电流的关系如表2所示。?
表2?
灯丝温度T/K | 电流I/A | 平均使用寿命/h |
2 400 | 0.05 | 8 000 |
2 600 | 6.61 | 377 |
2 800 | 7.48 | 29.5 |
3 000 | 8.38 | 3.4 |
根据上述实验回答下列问题?
(1)根据实验三的结果,在与实验三相同的实验条件下,可以预测钨丝工作温度在2 300 K时,其平均使用寿命最接近? ?。?
A.50 h B.500 h? C.2 400 h D.24 000 h?
(2)在相同温度下,下列四种灯泡中灯丝平均使用寿命最长的是? ?。?
A.50 μm直径的灯丝并充有2.5 atm的惰性气体?
B.100μm直径的灯丝并充有0.5 atm的惰性气体?
C.150μm直径的灯丝并充有0.1 atm的惰性气体?
D.250μm直径的灯丝并充有0.5 atm的惰性气体?
(3)实验一里,若灯丝直径为75 μm,且灯丝的发热电阻为500 Ω,要保证灯泡的平均使用寿命为2 400 h,则加在该灯泡两端的电压不能超过 V.?
在利用双缝干涉测定光波波长的实验中,首先调节光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上,若经粗调后透过测量头上的目镜观察,看不到明暗相间的条纹,只看到一片亮区,造成这种情况的最可能的原因是 ;若调至屏上出现了干涉图样后,用测量头去测量,转动手轮,移动分划板,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时,如图5所示,游标卡尺的示数如图7所示;第二次分划板中心刻度线对齐 B条纹中心时如图6所示,游标卡尺的示数如图8所示.已知双缝的间距为0.5mm,从双缝到屏的距离为1m,则图7中游标卡尺的示数是 mm。图8中游标卡尺的示数为 mm,实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是 ,所测光波的波长为 m(保留两位有效数字).
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在利用双缝干涉测定光波波长的实验中,首先调节光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上,若经粗调后透过测量头上的目镜观察,看不到明暗相间的条纹,只看到一片亮区,造成这种情况的最可能的原因是 ;若调至屏上出现了干涉图样后,用测量头去测量,转动手轮,移动分划板,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时,如图5所示,游标卡尺的示数如图7所示;第二次分划板中心刻度线对齐 B条纹中心时如图6所示,游标卡尺的示数如图8所示.已知双缝的间距为0.5mm,从双缝到屏的距离为1m,则图7中游标卡尺的示数是 mm。图8中游标卡尺的示数为 mm,实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是 ,所测光波的波长为 m(保留两位有效数字).
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(6分)在利用双缝干涉测定光波的波长时,首先调节光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上,并单缝、双缝竖直且相互行,当屏上出现干涉条纹时用测量头的螺旋测微器进行测量,转动手轮,移动分划板中心刻度线与某一明纹中心对齐,如甲图所示,将此明纹记为1,然后转动手轮,使分划板中心刻度线向右移动,依次经过2、3……等明条纹,最终与明条纹6 的中心对齐,如图乙所示,则明纹中心1和明纹中心6之间的距离为 mm,用刻度尺测得双缝到屏的距离为60.00cm,由双缝上的标示获得的双缝间距为0.20mm,则被测光的波长为 m。
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