题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
双缝干涉里 Δx = Lλ/d 的 Δx 是「相邻两条明纹中心的距离」。量到第 1 条到第 n 条明纹的总长,中间只有 n−1 段间距,不是 n 段。这个「减一」漏掉,波长就整段偏小。
自编示意:L = 1.000 m,双缝间距 d = 0.200 mm = 0.000200 m,量得连续 6 条明纹首尾中心总长 15.0 mm。器件与读数均为自编示意,不代表真实测量记录。
二、逐题精讲
题1
题1 求相邻明纹间距 Δx 与波长 λ(用 nm 表示)。
解析
6 条明纹之间只有 5 个间距:Δx = 15.0/5 = 3.00 mm = 0.003000 m。
λ = Δx·d/L = 0.003000×0.000200/1.000 = 0.000000600 m = 600.0 nm。
回代核验:Δx = Lλ/d = 1.000×0.000000600/0.000200 = 3.00 mm,与 3.00 mm 闭合;再验 5×Δx = 15.0 mm = 总长 15.0 mm。
答案 Δx=3.00 mm;λ=0.000000600 m = 600.0 nm
采分点 间距计数 2 分;Δx 2 分;λ 公式与数值 2 分;nm 换算 1 分;两路回代 1 分
易错点 用 6 个间距;把 d 当成单缝宽度
题2
题2 若误把 6 条明纹当成 6 个间距,λ 会变成多少?相对正解偏小多少?
解析
误算 Δx′ = 15.0/6 = 2.50 mm,λ′ = 0.002500×0.000200/1.000 = 0.000000500 m = 500.0 nm。
两种口径下 λ′/λ = Δx′/Δx = (15.0/6)/(15.0/5) = 5/6 = 0.833333,故 λ′ 比正解小 16.700%(按正解作分母);若按误值作分母,正解比误值大 20.0%。两个说法分母不同,交付时必须写清用的是哪一个,不能混着报。
回代核验:5/6 = 0.833333,500.0/600.0 = 0.833333,两式一致;L 与 d 全程未动,错的只有「减一」这一步。
答案 误算 λ′=500.0 nm;比正解小 16.700%(或以误值为分母则正解大 20.0%)
采分点 误算 Δx′ 2 分;λ′ 2 分;5/6 比值 2 分;分母口径 2 分;回代 1 分
易错点 把两种百分比口径混着报;说成 L 或 d 测错了
三、规律小结与对照表
| 量 | 正确口径 | 误算口径 | 关系 |
|---|---|---|---|
| 间距数 | 5 | 6 | 差 1 |
| Δx | 3.00 mm | 2.50 mm | ×0.8333 |
| λ | 600.0 nm | 500.0 nm | ×0.8333 |
| 相对差 | 基准 | 小 16.700% | 分母须写明 |
小结:n 条明纹只有 n−1 个间距,Δx = 总长/(n−1)。本例正解 600.0 nm、误算 500.0 nm,比值 0.833333 全来自计数。读数均为自编示意。
四、自测清单
- 知道 n 条明纹之间有 n−1 个间距
- 会用 Δx=Lλ/d 求波长
- 能完成 m 到 nm 的换算
- 能算误用 n 个间距的结果
- 知道两种百分比分母不同要写明
- 能用 n−1/n 比值回代