第13章 实验15 用双缝干涉测量光的波长（word练习）-【导学教程】2025年物理新编高考大一轮总复习（人教版）

[对应学生用书第448页] 1．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，光具座上放置的光学元件如图所示。 (1)图中②③④光学元件分别是(　　) A．滤光片、单缝、双缝　　 B．单缝、双缝、滤光片 C．双缝、滤光片、单缝 D．单缝、滤光片、双缝 (2)以下操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是(　　) A．将红色滤光片改为绿色滤光片 B．增大双缝之间的距离 C．减小④和⑥之间的距离 D．增大④和⑥之间的距离 解析　(1)在该装置中，用双缝干涉测定光波的波长，由于灯泡发出的光是复色光，需要分离出某种单色光，因此，灯泡前面应该放置滤光片将某种单色光分出，分离出的单色光经过单缝变成单色光光源，然后再经过双缝变成振动步调完全一致的单色相干光，到达光屏上形成干涉条纹。按正确的放置位置，选项A正确。 (2)根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，影响条纹宽度的因素有双缝到光屏的距离l，双缝间距离d以及干涉光的波长λ，要增大亮纹间距需要增加双缝到光屏的距离l，选项C错误，选项D正确；若增大双缝之间的距离，亮纹间距会减小，选项B错误；若将红色滤光片改为绿色滤光片，干涉光的波长变短，亮纹间距变小，选项A错误。 答案　(1)A　(2)D 2．在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比，Δx1________(选填“＞”“＝”或“＜”)Δx2。若实验中红光的波长为630 nm，双缝与屏幕的距离为1.00 m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm，则双缝之间的距离为________ mm。 解析　由公式Δx＝λ可知，Δx1＞Δx2，相邻亮条纹之间的距离为Δx＝ mm＝2.1 mm，双缝间的距离d＝，代入数据得d＝0.300 mm。 答案　＞　0.300 3．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图所示。 (1)令单缝宽度为h，双缝之间的距离为d，双缝到屏的距离为l，当采取下列四组数据中的________时，可能在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹。 A．h＝10 mm　d＝0.1 mm　l＝100 cm B．h＝1 mm　d＝0.1 mm　l＝100 cm C．h＝1 mm　d＝10 mm　l＝10 cm D．h＝10 mm　d＝10 mm　l＝100 cm (2)用某种单色光照射双缝得到如图所示的干涉条纹，则分划板在图中A、B位置时，游标卡尺读数分别为xA＝________ mm，xB＝________ mm，相邻两条纹间距Δx＝________ mm。 解析　(1)根据公式Δx＝λ可得h越小，d越小，l越大，干涉条纹越清晰，故选B。 (2)A图中读数为xA＝11 mm＋0.1×1 mm＝11.1 mm，B图中的读数为xB＝15 mm＋6×0.1 mm＝15.6 mm，条纹间距为Δx＝ mm＝0.75 mm。 答案　(1)B　(2)11.1　15.6　0.75 4．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图甲所示)，并选用缝间距d＝0.20 mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L＝700 mm。然后，接通电源使光源正常工作。 (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，第一次映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示，图乙(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图乙(b)中游标尺上的读数x1＝1.16 mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙(a)所示，此时图丙(b)中游标尺上的读数x2＝________ mm。 (2)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx＝________ mm，这种色光的波长λ＝________ nm。 解析　(1)此实验的测量头采用50分度的游标尺读数原理，精确度是0.02 mm，主尺读数是15.0 mm，游标读数是1×0.02 mm，因此，x2＝15.0 mm＋0.02 mm＝15.02 mm。 (2)从各暗纹的编号可得n＝7，则 Δx＝＝ mm＝2.31 mm λ＝Δx＝ m＝6.6×10－7 m＝6.6×102 nm。 答案　(1)15.02　(2)2.31　6.6×102 5．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，请按照题目要求回答下列问题。 (1)图甲、乙都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是图________。 (2)将表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长。 元件代号 A B C D E 元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透红光的滤光片 将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为_______________________________________。(填写元件代号) (3)已知该装置中双缝间距d＝0.50 mm，双缝到光屏的距离L＝0.50 m，在光屏上得到的干涉图样如图丁所示，分划板在图丁中A位置时游标卡尺读数如图戊所示，则其示数为________ mm；在B位置时游标卡尺读数如图己所示。由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为________ m。 解析　(1)图甲中的条纹间距和宽度相同，是干涉图样，图乙是衍射图样。 (2)光源发出的白光，各种频率都有，加上E后通过的只有红光了，变成单色光，加上D和B，就得到两列频率相同、步调一致的相干光，最后放置光屏，干涉条纹呈现在光屏上，所以顺序为CEDBA。 (3)A位置的示数为111.10 mm，B位置的示数为115.65 mm，图丁中A、B之间的距离为115.65 mm－111.10 mm＝4.55 mm，则相邻条纹的间距为Δx＝ mm，再根据公式Δx＝λ，代入数据得波长为6.5×10－7 m。 答案　(1)甲　(2)CEDBA　(3)111.10　6.5×10－7 学科网（北京）股份有限公司 $$