13.4 实验：用双缝干涉测量光的波长-2020-2021学年高二物理针对训练（人教版选修3-4）

《13.4 实验：用双缝干涉测量光的波长》针对训练 1．如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹，要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以 A．增大S1与S2的间距 B．减小双缝屏到光屏的距离 C．将绿光换为红光 D．将绿光换为紫光 【答案】C 【解析】干涉条纹的间距Δx＝eq \f(l,d)λ，由公式可得，要增大间距应减小d，增大双缝屏到光屏的距离或增大光的波长，故只有C正确。 2．双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹。如果将入射的绿光换成红光或蓝光，讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是：①O点是红光的亮条纹；②红光的第一条亮条纹在P点的上方；③O点不是蓝光的亮条纹；④蓝光的第一条亮条纹在P点的上方。其中正确的是 A．只有①②正确　　B．只有①④正确 C．只有②③正确 D．只有③④正确 【答案】A 【解析】O点到两缝的距离相等，故不论换用红光还是蓝光，O点均为亮条纹，所以①正确，③错误；由Δx＝eq \f(l,d)λ可知，红光的波长比绿光的大，条纹间距也比绿光大，因此，红光的第一条亮条纹在P点的上方；②正确；同理，蓝光的波长比绿光的小，蓝光的第一条亮条纹在P点的下方，④错误；综上所述，只有A正确。 3．用单色光做双缝干涉实验，下述说法正确的是 A．相邻干涉条纹之间的距离相等 B．中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2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 【答案】A　 【解析】因为相邻两条亮线（或暗线）间的距离Δx＝eq \f(l,d)λ，其中d为两个缝间的距离，l为缝到屏的距离，λ为光波波长，可见相邻干涉条纹之间的距离相等，A正确，B错误．l减小由公式Δx＝eq \f(l,d)λ可知屏上条纹间距减小，C错误．因为λ红>λ蓝，所以Δx红>Δx蓝，故D也错误。 4．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，为使光屏上单色光的条纹间距减小，可采取的措施是 A．换用缝距大些的双缝片 B．换用缝距小些的双缝片 C．适当调大双缝与屏的距离 D．适当调小双缝与屏的距离 【答案】AD 【解析】根据公式Δx＝eq \f(l,d)λ知可知，增大双缝间距d或减小双缝跟屏的距离l，都会使单色光的干涉条纹间距Δx减小，故选A、D。 5．某次实验中，测得第一条明条纹和第三条明条纹相距4.0×10－2 m，若双缝间距为0.1 mm，缝到屏的距离为l＝4.0 m，则光波的波长为 A．8.0×10－8 m B．5.0×10－7 m C．1.5×10－8 m D．1.0×10－7 m 【答案】B　 【解析】根据以式Δx＝eq \f(l,d)λ，Δx＝eq \f(a2－a1,n2－n1)＝eq \f(4.0×10－2,3－1) m＝2.0×10－2 m．l＝4.0 m，d＝0.1 mm＝10－4 m，所以有λ＝eq \f(dΔx,l)＝5.0×10－7 m，故选B。 6．如图所示，用波长为λ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＝λ/2 B．对屏上某点d＝nλ/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．用各种色光在同一条件下实验，波长越短的色光条纹间距越小 【答案】AD　 【解析】当路程差d＝nλ（n＝0，1，2，3…）时出现亮条纹，路程差d＝（2n－1）λ/2（n＝1，2，3…）时出现暗条纹，可见，当d＝λ/2时，出现暗条纹，所以A项正确。由Δx＝lλ/d（式中d为两狭缝间的距离）得，其波长越短，干涉条纹之间的距离越小，故D项正确。 7．在双缝干涉实验中，设单缝宽度为h，双缝间距为d，双缝与屏距离为l，当采取下列四组数据中的哪一组时，可在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹 A．h＝1 cm，d＝0.1 mm，l＝1 m B．h＝1 mm，d＝0.1 mm，l＝10 cm C．h＝1 mm，d＝10 cm，l＝1 m D．h＝1 mm，d＝0.1 mm，l＝1 m 【答案】D　 【解析】根据Δx＝eq \f(l,d)λ可以得知，当d较小、l较大时，干涉条件间距明显，由此可以排除B、C项；由于干涉光束是同频率的，故光束宽度要小，才能得到同频率的光，则排除A项，故选D项。 8．在杨氏双缝干涉实验中，如果 A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹 B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹 C．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条