第五节 光学实验-2024-2025学年高二下学期物理专项训练

第五节 光学实验 需要掌握的内容 1.测量玻璃砖折射率。 （1）确定玻璃砖上下边缘 （2）通过插针法确定光线路径 （3）连接入射点与出射点 （4）计算折射率 如果画线比玻璃砖更宽则测量值偏小。 2.双缝干涉实验 双缝之前单缝的作用是形成点光源，加滤光片的作用是形成单色光，计算时要看好单位以及条纹间距的计算。最后可以通过公式，计算波长。 经典习题 1．某同学为了测量截面为正三角形的玻璃三棱镜的折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的左侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的右侧观察到P1和P2的像，当P1的像恰好被P2的像挡住时，插上大头针P3和P4，使P3挡住P1、P2的像，P4也挡住P1、P2的像，在纸上标出的大头针的位置和三棱镜的轮廓如图所示。 （1）在图上画出对应的光路。( ) （2）为了测出三棱镜玻璃材料的折射率，若以AB为分界面，需要测量的量是 ，在图上标出它们。( ) （3）三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n= 。 （4）若在描绘三棱镜轮廓的过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图中的虚线位置，底边仍重合），若仍以AB为分界面，则三棱镜玻璃材料折射率的测量值 真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 2．如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针、确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针，使挡住、的像，连接，图中M为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。 （1）设AB的长度为，AO的长度为，CD的长度为，DO的长度为，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量 ，则玻璃砖的折射率可表示为 ； （2）该同学在插大头针前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 3．如图甲所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面 aa′和 bb′，O 为直线 MO 与 aa′的交点，在直线 MO 上竖直地插上 P1、P2 两枚大头针。 （1）该同学接下来要完成的必要步骤有 ； A．插上大头针 P3，使 P3 仅挡住 P2的像 B．插上大头针 P3，使 P3挡住 P1的像和 P2 的像 C．插上大头针 P4，使 P4仅挡住 P3 D．插上大头针 P4，使 P4 挡住 P3和 P1、P2的像 （2）图甲是他在操作过程中的一个状态，请你指出第四枚大头针 P4应在图甲中的位置 （填“A”“B”或“C”）； （3）如图乙所示，该同学在实验中将玻璃砖界面 aa′和 bb′的间距画得过宽，若其他操作正确，则折射率的测量值 准确值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 4．某同学利用“插针法”测量玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行．正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示。    （1）下列说法正确的是 A．入射角适当大些，可以提高精确度 B．、及、之间的距离取得小些，可以提高精确度 C．、的间距，入射角的大小均与实验的精确度无关 （2）此玻璃的折射率计算式为 （用图中的、表示） （3）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度 （填“大”或“小”）的玻璃砖来测量 （4）若该同学用他测得的多组入射角i与折射角r，作出的图像如图乙所示，下列判断错误的是 A．他做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃砖的折射现象 B．玻璃砖的折射率为0.67 C．玻璃砖的折射率为1.5 5．某实验小组在用插针法“测玻璃的折射率”实验中，画出光线的径迹，如图甲所示，    （1）在实验前如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度 。（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。 （2）该实验小组某同学在甲图的基础上，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P1O、折射光线OO'的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂足分别为C、D点，如图乙所示，则玻璃的折射率n= （用图中线段的字母表示）； （3）若该组某同学在画界面时，不小心将两界面和间距画得比玻璃砖宽度大些，如图丙所示（虚线表示玻璃砖边界），则他测得的折射率将 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 6．做测量玻璃折射率实验时，同学们被分成若干实验小组，以下是其中两个实验小组的实验情况： （1）甲组同学在实验时，用他们测得的多组入射角i与折射角r作出sini－sinr图像如图甲所示，则下列判定正确的是    A．光线是从空气射入玻璃的 B．光线是从玻璃射入空气的 C．该玻璃的折射率约为0.67 D．该玻璃的折射率约为1.5 （2）乙组同学先画出图乙所示的坐标系，再在y＜0区域放入某介质（以x轴为界面），并通过实验分别标记了折射光线、入射光线、反射光线通过的一个点，它们的坐标分别为A（8cm，3cm）、B（1cm，－4cm）、C（7cm，－4cm），则： ①入射点O′（图中未标出）的坐标为 ； ②通过图中数据可以求得该介质的折射率n= 。 7．（1）如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′。O为直线AO与aa′的交点。在直线AO上竖直地插上P1、P2两枚大头针。下面关于该实验的说法正确的是 ； A．插上大头针P3，使P3挡住P2和P1的像 B．插上大头针P4，使P4挡住P3、P2和P1的像 C．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当大些 D．为减小测量误差，P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应越大越好 E．若将该玻璃砖换为半圆形玻璃砖，仍可用此方法测玻璃的折射率 在“测玻璃的折射率”实验中∶ （2）小朱同学在实验桌上看到方木板上有一张白纸，白纸上有如图甲所示的实验器材，他认为除了量角器外还缺少一种器材，请你写出所缺器材的名称： 。老师将器材配齐后，他进行实验，图乙是他在操作过程中的一个状态，透过玻璃砖观察，调整视线方向，插上第四枚大头针P4应使其遮挡住 。 （3）为取得较好的实验效果，下列操作正确的是 。 A．必须选用上下表面平行的玻璃砖 B．选择的入射角应尽量小些 C．大头针应垂直地插在纸面上 D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些 （4）小朱同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，用圆规以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO′延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图丙所示，若他测得AB=7.5cm，CD=5cm，则可求出玻璃的折射率n= 。 （5）某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图所示，他的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图。则该同学测得的折射率测量值 真实值（填“大于、小于、等于”） 8．如图所示，当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法可计算出玻璃的折射率。找出跟入射光线AO对应的出射光线的，从而确定折射光线。 （1）如图1，测出入射角和折射角r，根据 可计算出玻璃的折射率。 （2）如图2，以O为圆心，作圆与OA、分别交于P、Q点，过P、Q点分别作法线的垂线，垂足分别为、，测量出和的长度，则玻璃的折射率 。 （3）在完成上述实验过程时，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“＋”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。在插和时，应使 （选填选项前的字母）。 A．只挡住的像    B．只挡住的像    C．同时挡住、的像 9．用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针、，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使的像被的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针和，使挡住和的像，挡住以及和的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中为两圆弧圆心，图中已画出经、点的入射光线。 (1)在图上补画出所需的光路 ； (2)为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图中的分界面上画出这两个角 ； (3)用所测物理量计算折射率的公式为 ； (4)为了保证在弧面得到出射光线，实验过程中，光线在弧面的入射角应适当 （填“小一些”“无所谓”或“大一些”） (5)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图象，由图象可知该玻璃的折射率 10．在“用双缝干涉测单色光的波长”的实验中 （1）如图甲所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图，图中①是光源，②是滤光片，③是单缝，④是双缝，⑤是光屏．下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是 A．增大③和④之间的距离 B．增大④和⑤之间的距离 C．将绿色滤光片改成红色滤光片 D．增大双缝之间的距离 （2）下列说法正确的是 ． A．如果将灯泡换成激光光源，去掉单缝，该实验照样可以完成 B．若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不平行，不能通过“拨杆”的拨动把干涉条纹调成与分划板中心刻线平行 C．去掉滤光片，不可能观察到干涉图样 D．毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直 （3）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数如图乙所示，x1＝0.045mm．继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读出手轮的读数如图丙所示．则相邻两亮条纹的间距是 mm．（取三位有效数字） （4）如果已经量得双缝的间距是0.30mm、双缝和光屏之间的距离是900mm，则待测光的波长是 m．（取三位有效数字） 11．利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d＝0.4 mm，双缝到光屏间的距离l＝0.5 m，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。 （1）某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则 ①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为xA＝11.1 mm，在B位置时游标卡尺读数为xB＝ mm，相邻两条纹间距Δx＝ mm。 ②该单色光的波长λ＝ nm。 （2）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不平行，如图所示。则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值 实际值（填“大于”“小于”或“等于”） 。 12．如图所示为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。    （1）光具座上放置的光学元件依次为①光源（白炽灯）、② 、③ 、④双缝、⑤遮光简、⑥光屏。对于某种单色光，为增加相邻亮条纹（暗条纹）间的距离，可采取 或 的方法。 （2）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹的中央，手轮的读数为a a.继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮条纹的中央，手轮的读数为b。 b.则相邻两亮条纹的间距为 （用题干里的字母表示）。 （3）如果将图甲中①光源（白炽灯）换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是 （选填数字代号）。 13．某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：    （1）若想减少从目镜中观察到的条纹个数，该同学可 ； A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 （2）若如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图1所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值 实际值。（填“大于”、“小于”或“等于”） （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2所示，分划板在图中A位置时游标卡尺如图3所示，则其示数为 mm；在B位置时游标卡尺如图4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（此结果保留两位有效数字）。    14．某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： （1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可 ； A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 （2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ= ； （3）某次测量时，选用的双缝的间距为0．300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为 nm（结果保留3位有效数字）。 15．在用“双缝干涉测光的波长”实验中 （1）如图所示，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②滤光片、③ 、④ 、⑤遮光筒、⑥光屏； （2）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹，手轮的读数如图甲所示，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮条纹，手轮的读数如图乙所示。则相邻两亮条纹的间距是 mm； （3）如果已经量得双缝的间距是0.30mm、双缝和光屏之间的距离是900mm，则待测光的波长是 m（取三位有效数字）。 16．“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示。测量头由分划板、目镜、手轮等构成。 （1）如图乙所示，移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心，记下此时手轮上螺旋测微器的读数x1。转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心，此时手轮上螺旋测微器的读数x2如图丙所示，则读数 。 （2）已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。计算波长的公式 。（用题目中给出的字母表示） （3）对于某种单色光，为增加相邻亮纹间的距离，可采取 或 的方法。 17．在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距为d的双缝。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝间的距离为L，接通电源使光源正常工作，发出白光。 （1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则 ； A．可观察到水平方向的干涉条纹 B．可观察到竖直方向的干涉条纹 C．看不到干涉现象 （2）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中 ； A．观察不到干涉条纹 B．可观察到明暗相间的白色纹 C．可观察到中间为白色条纹，两侧为彩色条纹 （3）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可 ； A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 （4）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图2所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为 。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图3所示，则其读数为 mm。 18．（1）现用如图 所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。 ①在组装仪器时单缝和双缝应该相互 放置。（选填“垂直”或“平行”）； ②已知测量头主尺的最小刻度是毫米， 副尺上有 50 分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第 1 条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为 1.16 mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第 6 条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图所示，则读数为 mm。已知双缝间距 d=2.00×10-4 m，测得双缝到毛玻璃屏的距离 L= 0.800 m，所测光的波长 λ= nm。（保留 3位有效数字）； ③为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离∆x，而是先测量 n 个条纹的间距再求出∆x。下列实验采用了类似方法的有 。 A．《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量 B．《探究弹簧弹力与形变量的关系》的实验中弹簧的形变量的测量 C．《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量 D．《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中 1 滴油酸酒精溶液体积的测量 19．“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示。测量头由分划板、目镜、手轮等构成。 （1）如图乙所示，移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心，记下此时手轮上螺旋测微器的读数x1。转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心，此时手轮上螺旋测微器的读数x2如图丙所示，则读数 。 （2）已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。计算波长的公式 。（用题目中给出的字母表示） （3）对于某种单色光，为增加相邻亮纹间的距离，可采取 或 的方法。 20．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用图甲所示装置测量红光的波长。 （1）图甲中单缝前标示的器材“A”应为 ； （2）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图乙所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值 实际值；（填“大于”“小于”或“等于”） （3）若单缝到双缝距离为s，双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，实验中在像屏上得到的干涉图样如图丙所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为、，则入射的单色光波长的计算表达式为 。 答案 1． 射角θ1、折射角θ2 标记见解析 大于 【详解】（1）[1]光路图如图所示。15998365370 （2）[2][3]若以AB为分界面，需要测量的量为入射角θ1、折射角θ2，如图所示。 （3）[4]该三棱镜玻璃材料的折射率的计算公式为 （4）[5]若在描绘三棱镜轮廓的过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移，仍以AB为分界面，将入射光线与AB（虚线）的交点和出射光线与BC（虚线）的交点连接起来，从而可知该连接线发生偏转，导致折射角变小，而入射角不变，所以折射率的测量值比真实值大。 2． 和 偏大 【详解】（1）[1][2]由几何关系，可得 因此玻璃的折射率为 因此只需测量l1和l3即可； （2）[3]当玻璃砖顺时针转过一个小角度时，在处理数据时，认为l1是不变的，即入射角不变，而l3减小，所以测量值 将偏大。 3． BD B 小于 【详解】（1）[1]应该使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，只有这样P1、P2、P3、P4才是一条光线，因此BD正确，AC错误。 故选BD。 （2）[2]由于和两个边界平行，因此出射光线与入射光线也应平行，因此P4的位置在B点。 （3）[3] 出射光线和折射光线及入射角θ1和折射角θ2，如图所示 由图可知，当aa′和 bb′的间距画得过宽时，使折射角变大，由公式 可知折射率测量值小于准确值。 4． A /） 大 B 【详解】（1）[1]A．入射角适当大些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小，A正确； BC．大头针间的距离太小，引起的角度误差会较大，故、及、之间的距离适当大些，可以提高精确度，BC错误。 故选A。 （2）[2]由折射率公式可得 （3）[3]玻璃砖的宽度越大，出射光线的侧移量越大，玻璃砖中折射光线的误差越小，所以应选用宽度大的玻璃砖来测量。 （4）[4]A．由图像可知 故光是从空气射入玻璃砖的，入射角为i，A正确； BC．由折射率的定义知 B错误，C正确。 要求选错误项，故选B。 5． 大 偏小 【详解】（1）[1]为了减小折射角的测量误差，应使折射光线适当长些，即应选用宽度大的玻璃砖来测量。 （2）[2]玻璃的折射率为 （3）[3]甲同学所作折射光线与实际折射光线如图所示，此时所测折射角比实际折射角偏大，所以甲同学测得的折射率与真实值相比偏小。    6． AD （4cm，0） 【详解】(1)[1]AB．因为入射角大于折射角，所以光线由空气进入玻璃。A正确，B错误； CD．根据折射定律得 C错误，D正确。 故选AD。 (2) ①[2]入射光线与反射光线关于法线对称，所以B点在入射光线上，C点在反射光线上，入射点坐标为（4cm，0）。 ②[3]入射角的正弦值为 折射角的正弦值为 根据折射定律得 7． ABCE 刻度尺和量角器 挡住P1、P2的像以及P3 CD 1.5 小于 【详解】（1）[1]AB．确定P3大头针的位置的方法是插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像。确定P4大头针的位置的方法是插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像，故AB正确； C．折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度会较大，故P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度，故C正确； D．入射角θ1即P1和P2的连线与法线的夹角尽量大些，即P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角适当小些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小，故D错误。 E．本实验中采用挡像法进行测量，对于半圆形玻璃砖同样可以确定入射光线和折射光线，故可以确定折射率，故E正确。 故选ABCE。 （2）[2]缺少的器材为：刻度尺和量角器； [3]运用两点一线的原理确定光线方向，观察的这一侧插两枚大头针应使P4挡住P1、P2的像以及P3； （3）[4]A．测玻璃的折射率的原理是折射玻璃上下表面不平行也能测出折射率，故A错误； B．选择的入射角应尽量大一些，以减小测量误差，故B错误； C．大头针应垂直地插在纸面上，防止产生误差，故C正确； D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些，可减小确定光线时产生的误差，故D正确。 故选CD。 （4）[5]玻璃的折射率 （5）[6]如图为在图中分别作出的实际光路图（图中实线）和以aa′、bb′为界面、以大头针留的痕迹作为出射光线画的实验光路图（图中虚线） 比较实际光路图的折射角与实验光路图的折射角关系可知：折射角测量值偏大，则折射率偏小。 8． C 【详解】（1）[1]根据光的折射定律可计算出玻璃的折射率为 （2）[2]设圆的半径为，得 将两式代入折射率公式得 （3）[3]为了能够确定出射光线，在插时，应使同时挡住、的像，插时，使它挡住前面三个大头针，AB错误，C正确； 故选C。 9． 见解析 见解析 小一些 1.5 【详解】(1)(2)连接、与交于一点，此交点即为光线从玻璃砖中射出的位置，由于、的连线与的交点即为光线进入玻璃砖的位置，连接两交点即可作出玻璃砖中的光路，如图所示。 (3)由折射定律可得； (4)为了保证能在弧面上有出射光线，实验过程中，光线在弧面上的入射角应适当小一些，才不会使光线在面上发生全反射； (5)图象的斜率，由题图乙可知斜率为，即该玻璃的折射率为。 10． BC AB 1.61 【详解】（1）双缝干涉条纹间距公式：： AB.增大双缝到屏的距离L，可以增大条纹间距，A错误B正确 C.将绿色滤光片改成红色滤光片增大了波长，可以增大条纹间距，C正确 D.增大双缝之间的距离d，减小了条纹间距，D错误 （2）A.将灯泡换成激光光源，激光是相干光源，单色性好，所以可以去掉单缝，A正确 B.若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不平行，说明双缝是倾斜的，双缝平行于干涉条纹，应当调节双缝装置，B正确 C.去掉滤光片，能够观察到干涉图样，只不过是各色光重叠产生的彩色条纹，C错误 D.干涉条纹与双缝是平行的，D错误 （3）图丙的读数，主尺刻度为：14.5mm，分尺刻度为：，所以读数为：14.534mm，所以条纹间距： （4）根据，可得：，代入数据解得： 11． 15.6 0.75 600 大于 【详解】（1）①[1]该游标卡尺的最小分度为0.1mm，则在B位置时游标卡尺读数为 15mm＋0.1mm×6＝15.6mm [2]由图可知，A处为第1条暗条纹，B处为第7条暗条纹，相邻两条纹间距 ②[3]由可得 代入数据得该单色光的波长 （2）[4]如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则测得的偏大，由公式可知，波长的测量值将偏大。 12． 滤光片 单缝 增大双缝到光屏间的距离（或选用较长的遮光筒） 减小双缝之间的距离 ②③/③② 【详解】（1）[1][2]“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置光具座上放置的光学元件依次为光源（白炽灯）、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏。其中滤光片的作用为得到单一色光，之后的单缝是为了使到达双缝的光为相干光。 [3][4]根据相邻亮条纹（暗条纹）间的距离为 其中为到光屏的距离，为单色光波长，为两双缝之间的间距。故不变时，为增加可以增大双缝到光屏间的距离（或选用较长的遮光筒）或减小双缝之间的距离。 （2）[5]第1条亮纹和第10条亮纹之间共有9个间隔，则相邻两亮条纹的间距为 （3）[6]如果将图甲中①光源（白炽灯）换成激光光源，激光波长具有单一性，且是相干光源，故可以去掉的部件是滤光片和单缝，即选择的数字代号为②③。 13． CD/DC 大于 111.10 6.2×10－7 【详解】（1）[1]根据 若想减少从目镜中观察到的条纹个数，即增大条纹间距，可将屏向远离双缝的方向移动或使用间距更小的双缝，与单缝与双缝的距离无关。 故选CD。 （2）[2]分划板中心刻线与干涉条纹不平行，则条纹间距的测量值会大于真实值。 （3）[3][4]A位置时游标卡尺的示数为 B位置时游标卡尺示数为 单色光波长为 14． B 630 【详解】（1）[1]相邻两亮（暗）干涉条纹的Δx=，要增加观察到的条纹数，即Δx越小，需增大d或减小l，因此应将屏向靠近双缝的方向移动，或使用间距更大的双缝，故A、C、D错误，B正确； （2）[2]由 得 （3）[3]所测单色光的波长 15． 单缝 双缝 【详解】（1）如图所示，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②滤光片、③单缝、④双缝、⑤遮光筒、⑥光屏； （2）螺旋测微器的读数等于固定读数加上游标读数，需估读。图甲中手轮上的示数为 图乙中手轮上的示数为 则相邻两亮条纹的间距是 （3）如果已经量得双缝的间距d=0.30mm、双缝和光屏之间的距高是L=900mm，根据 则待测光的波长是 16． 0.350 增加双缝与屏的距离 减小双缝间距 【详解】（1）[1]读数0.01mm×35.0=0.350mm （2）[2]条纹间距为 根据 解得 （3）[3][4]根据 对于某种单色光，为增加相邻亮纹间的距离，可采取增加双缝与屏的距离或者减小双缝间距的方法。 17． B C B 31.10 【详解】（1）[1]若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处时，观察到的是竖直方向的干涉条纹。 故选B。 （2）[2]若取下红色滤光片，看到的是白光干涉条纹，即中间为白色条纹，两侧为彩色条纹。 故选C。 （3）[3]若想增加从目镜中观察到的条纹个数，需要减小条纹间距，由公式 可知，需要减小双缝到屏的距离l或增大双缝间的距离d。 故选B。 （4）[4]由题意得条纹间距 又知 两式联立得 [5]由图可知此游标卡尺精度值为0.05mm，读数等于主尺刻度读数与游标尺读数之和，故有 18． 平行 15.02 692 CD 【详解】（1）①[1]只有保证单缝和双缝互相平行，这样才能在屏上出现明暗相间的条纹; ②[2]读数为 15 mm +0.021 mm =15.02 mm 由于第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数1.16mm,第6条亮纹中心对齐，测量头的读数15.00 mm ，所以 根据得 ＝692 nm. ③[3] 为减小误差，多次取平均值的方法,与此相同的是CD; 19． 0.350 增加双缝与屏的距离 减小双缝间距 【详解】（1）[1]读数0.01mm×35.0=0.350mm （2）[2]条纹间距为 根据 解得 （3）[3][4]根据 对于某种单色光，为增加相邻亮纹间的距离，可采取增加双缝与屏的距离或者减小双缝间距的方法。 20． 红色滤光片 大于 【详解】（1）[1]光源发出的光经过透镜，使光的亮度更好，然后经过红色滤光片，使红光透过滤光片，再经过单缝，使光的平行性更好； （2）[2]如图乙所示，如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则测量的条纹间距是沿中心刻线的读数，而根据平行性间垂直距离最短可知，测量值比实际的间距大； （3）[3]条纹间距为 由 可得 学科网（北京）股份有限公司 $$