13.4用双缝干涉测量光的波长 -2020-2021学年高二物理课时同步练（人教版选修3-4）

选修3-4 第十三章 光 第四节 用双缝干涉测量光的波长 一、单选题 1．（2021·江苏南通市·高二期中）利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长。下列说法中正确的是（　　） A．实验装置中的①②③元件分别为单缝、滤光片、双缝 B．测量时测量头分划板的中心刻线应与条纹的中心对齐 C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 D．测量过程中误将5个条纹间距数成6个，波长测量值偏大 【答案】B 【解析】A．实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝，A错误； B．测量时测量头分划板的中心刻线应与条纹的中心对齐，B正确； C．由 可知，干涉条纹间距只与双缝间距d、双缝到屏距离L有关，与单缝、双缝间距无必然关系，C错误； D．测量过程中误将5个条纹间距数成6个， 偏小，波长测量值偏小，D错误。 故选B。 2．（2021·苏州大学附属中学高二期中）如图所示，某同学对双缝干涉实验装置进行调节并观察实验现象，下述现象中能够观察到的是（　　） A．将滤光片由红色的换成蓝色的，干涉条纹间距变宽 B．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 C．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄 D．去掉滤光片后，干涉现象消失 【答案】C 【解析】ABC．根据双缝干涉条纹间距的关系式，有 红光的波长大于蓝光波长，则条纹间距变窄，将单缝向双缝移动一小段距离后，不影响条纹间距，换一个两缝之间距离较大的双缝，则干涉条纹间距变窄。故AB错误；C正确； D．去掉滤光片后，干涉现象没有消失，屏上显示的彩色干涉图样。故D错误。 故C正确。 3．（2021·江苏省苏州实验中学高二期中）利用双缝干涉测量光的波长，装置如图。下列说法中正确的是（　　） A．图中 分别为滤光片、双缝和单缝，且双缝和单缝应平行放置 B．调节光源高度，使光束沿着遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝 C．仅将光屏稍向右移，则条纹的间距减小 D．实验中将4个条纹间距误数成5个，测得的波长值偏小 【答案】D 【解析】A．图中 分别为滤光片、单缝和双缝，且双缝和单缝应平行放置，选项A错误； B．应先调节光源高度，使光束沿着遮光筒轴线照在屏中心，再安装单缝和双缝，选项B错误； C．根据 可知仅将光屏稍向右移，L将增大，则条纹的间距增大，选项C错误； D．实验中将4个条纹间距误数成5个，则 偏小，根据 可知测得的波长值偏小，选项D正确 故选D。 4．（2021·山东师范大学附中高二期中）如图甲所示为双缝干涉的实验装置，光源发出的光经滤光片，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹如图乙所示，屏上P、P1、P2处依次排列着明条纹，Q1、Q2处出现暗条纹，P到S1、S2的距离相等。若遮光筒内装满水，其它条件不变，则光屏上（　　） A．不再出现明暗相间的条纹 B．P处可能出现暗条纹 C．P1处一定为明条纹 D．明暗相间的条纹间距变小 【答案】D 【解析】设光在空气中的波长为 ，在水中传播时，光的频率不变，波长和波速改变，在水中光速和波长分别为 根据相邻条纹的间距公式 可知在介质中相邻两个明条纹的间距仅为真空中的 ，即条纹变密；条纹变密，仍然有明暗条纹，且随着明暗条纹间距的变化，P处一定出现明条纹，P1处不一定为明条纹。 故选D。 5．（2021·山东滨州市·高二期末）1834年，洛埃利用单面镜得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示， 为单色光源， 为一平面镜。 发出的光直接照在光屏上，同时 发出的光通过平面镜反射在光屏上。设光源 到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为 和 ，光的波长为 。则相邻两条亮条纹的中心间距 是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据平面镜成像原理，光源S发出来的光，经平面镜反射后，相当于从 发来的光，因此两个相干光源之间的距离为2a，如图所示 根据 可得 故选C。 6．（2021·江苏南通市·高三一模）“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置如图甲所示，某同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现分划板的中心刻线与亮条纹未对齐，如图乙所示。下列操作中可使中心刻线与亮条纹对齐的是（　　） A．仅转动透镜 B．仅转动双缝 C．仅转动手轮 D．仅转动测量头 【答案】D 【解析】亮条纹与分划板中心刻线不平行时，需使单缝与双缝相互平行，转动测量头，将图中的分划板调到竖直方向并与干涉条纹平行。 故选D。 7．如图甲所示，是一双缝干涉实验的装置示意图，其中①是光源，现分别用a、b两束单色光进行实验，在不调整实验装置的情况下，分别得如图乙、丙所示的干涉图样：乙图是a光照射的图样，丙图是b光照射的图样。则（　　） A．光学元件②是单缝、③是双缝片、④是滤光片 B．a光波长小于b光的波长 C．在水中a光传播的速