实验十九 用双缝干涉实验测量光的波长-【金榜题名】2026年高考物理一轮总复习

金榜题名 创新高考总复习物理 实验十九 用双缝千涉实验测量光的波长 考向 1.掌握由△x= 么测光的波长的原理，并能测单色光波长：2.观察单色光的双雏干涉图 定位 样，掌握测量头测量条纹间距的方法. 知识储备 夯基 实验原理 实验操作 注意事项 1.安装仪器（如图2） 光源滤光片单缝 双锋 遮光筒 屏 图2 (1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光 1.调节双缝干涉仪时，要 具座上 注意调整光源的高度， 如图1所示，相邻两条亮 (2)接好光源，打开开关，使白炽灯正常发光. 使它发出的光束能够沿 (暗)条纹间的距离△x与 调节各部件的高度，使光源灯丝发出的光能 着遮光筒的轴线把屏 入射光波长入，双缝S1,S2 沿轴线到达光屏。 照亮 间距离d及双缝与屏的距 (3)安装单缝和双缝，中心位于遮光简的轴线 2.放置单缝和双缝时，缝 离l满足关系式△x=a 上，使双缝和单缝的缝平行. 要相互平行，中心大致 2.观察与记录 入，因此，只要测出△x、d、l 位于遮光筒的轴线上· (1)调单缝与双缝间距为5~10cm时，观察 即可测出波长入. 3.调节测量头时，应使分 白光的干涉条纹， 划板中心刻线和亮条纹 (2)在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光 的中心对齐 的干涉条纹。 4.不要直接测△x,要测多 (3)调节测量头，使分划板中心刻度线对齐第 条亮条纹的间距再计算 图1 1条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a1:转 得到△x,这样可以减小 动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心 误差。 刻度线与第n条相邻的亮条纹中心对齐时， 记下手轮上的刻度数a2,则相邻两亮条纹间 的距离△r=a1一a2 n-1 (4)换用不同的滤光片，测量其他色光的 波长 298 第十三章光学 续表 实验原理 实验操作 注意事项 数据 处理 1.条纹间距△：-。2波长以=号4x8测景多组数据，求入的平均值 1.双缝到屏的距离（的测量存在误差. 2.测条纹间距△x带来的误差如下： 误差 (1)干涉条纹没有调整到最清晰的程度， 分析 (2)误认为△x为亮（暗）条纹的宽度. (3)分划板刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于条纹中心. (4)测量多条亮条纹间的距离时读数不准确，此间距中的条纹数未数清. 核心考点 0D0 研磨 考点一教材原型实验 C.增大透镜与单缝间的距离 [例1门用“双缝干涉测量光的波长”的实验装 D.增大双缝与测量头间的距离 置如图甲所示.实验中： (3)如图乙所示，移动测量头上的手轮，分划线 光源滤光片单缝双缝 遮光筒 屏 转轮 对准靠近最左边的第1条明条纹中心，如图丙 月镜 所示为此时50分度游标卡尺的读数x1,继续 测量头 转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第 7条明条纹中心，此时游标卡尺的读数为x7, 则游标卡尺的读数x1= mm.已知双 缝间距离为d,双缝到毛玻璃屏间距离为L,则 单色光波长的表达式为λ= (用字母 d、L、x1x表示). 0 [对点训练] 012345 〉10 1.(2025·柳州模拟)利用双缝干涉测定光的波 丙 长的实验中，双缝到光屏间的距离=1.2m, (1)观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得 双缝间距d=0.3mm,实验时，接通电源使光 清晰，值得尝试的是 源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观 A.旋转测量头 察到干涉条纹 B.增大单缝与双缝间的距离 C.调节拨杆使单缝与双缝平行 光源滤光片单缝双缝 遮光筒 转轮 屏 (2)要增大观察到的条纹间距，正确的做法是 测量头 A.减小单缝与光源间的距离 (1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该 B.减小单缝与双缝间的距离 同学可 299 金榜题名创新高考总复习物理 A.将单缝向双缝靠近 单缝S 光 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 单缝S的像S 平面镜 D.使用间距更小的双缝 如图所示，S是单缝S通过平面镜成的像，如 (2)某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所 果S被视为双缝干涉中的一个缝，S相当于另 示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数 一个缝.单色光从单缝S射出，一部分人射到 也如图中所给出，则分划板在图中A位置时 平面镜后反射到光屏上，另一部分直接投射到 游标卡尺的读数为xA=11.1mm,在B位置 屏上，在屏上两光束交叠区域里出现干涉 时游标卡尺读数为xB mm,相邻两 条纹 条纹间距△x mm;该单色光的波长 请回答下列问题： 入= m; (1)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮 纹之间的距离 4 A.将平面镜稍向上移动一些 山cm nm TTTTTTTT B.将平面镜稍向下移动一些 010 0 10 A位置读数 B位置读数 C.将光屏稍向右移动一些 (3)该同学通过测量头的目镜观察单色光的干 D.将光源由红色光改为绿色光 涉图样时，发现里面的条纹与分划板竖线未对 (2)若光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的 齐（如图所示），若不调节两者平行，将使得波 垂直距离分别为h和D,光屏上形成的相邻两 长的测量结果 条亮纹（或暗纹）间距离为△x,单色光的波长 A.结果偏大 λ= B.结果偏小 (3)实验表明，光从光疏介质射向光密介质，会 C,结果无影响 在界面发生反射，当入射角接近90°时，反射光 D.无法判断 与入射光相比，相位有π的变化，称为“半波损 考点二拓展创新实验 失”，已知h远小于D,如果把光屏向左平移到 [例2](2025·潍坊三模)1834年，洛埃利用平 非常接近平面镜处，屏上最下方两束光相遇会 面镜同样得到了杨氏双缝干涉的结果（称洛埃 相互 (填“加强”或“减弱”). 镜实验).应用洛埃镜测量单色光波长的原理 如下： 请完成提分集训（七十七） 300(2)根据折射率的定义式有 EF D,根据△r=宁，要增大观察到的条铁阿苑，可增大双址与测量 n sin∠COD m2西---1.6 sin∠AOB sin∠EOD R 头间的距离，故D正确.故选D. (3)游标卡尺的读数为x1-0mm+3×5×0.02mm一0.30mm R (3)入射光线方向不变，将玻璃砖向上平 条纹间距为△虹=一】 6 移一小段距离，则入射点左移，光线恰好 从玻璃砖最成部出射，作出光路如图 根据△=宁， 所示。 利用光路可递原理，根据几何关系可知， 联立解得单色光波长的表达式为A-二山 6L 第二次折射的折射角等于第一次折射的 入射角，则出射光线平行于入射光线。 【答案】(1)C(2)D(3)0.30 r7-1)d 6L 答案：(1)B(2)1.6(3)平行 对点训练 考点二 [例2]【解析】(2)③刻度尺的最小分度为0.1cm,由图(b)可 1.解析：(1)A,若想增加从日镜中规察到的条纹个数，则需要减小 知，d1为2.25cm 条就间距，由公式△虹=入子可知，单缝向双缝靠近，不孜变条 /M (3)玻璃砖折射率的表达式n sini PM sin r OM-凸，代入数播 纹间距，故A错误：BC,将屏向靠近双雏的方向移动，1减小，则 TM PM d 条纹间距减小，将屏向远离双缝的方向移动，！增大，则条纹间距 OM 增大，故B正确，C错误D.使用间距更小的双缝，条纹间距增 可知4一2 大，故D错误，故选B, -1.51. (2)由图可知，游标为10分度，且第6个小格与主尺对齐，则在B (④相对误差的计算式为0=测量值真实值×100%，为了减小 位置时游标卡尺读数为1形-15mm十6×0.1mm-15.6mm 真实值 山1，d测量的相对误差，实验中山1，d2要尽量稍大一些，即激光 剩相尔两条较间距△x=n二4-15.6L.1mm=0.9mm 5 5 在M点入射时应尽量使入射角稍小一些. 【答案】(2)③2.25(3) 1.51(4)稍小一些 根据△r=8子可知，谶单色光的波长=-2.25X10-m d (3)测量头中的分划板中心刻线与千涉条纹不在同一方向上，则 对点训练 2.解析：(1)按照步骤③画出光路图 测得的△虹偏大，由公式△虹一入子可知，波长的测量值大于真实 如图 藏光笔 值.故选A R 由几何关系sini= 答案：(1)B(2)15.60.92.25×10-7(3)A VL+R 考点二 sin r- R +展·R-号， [例2习【解析】()由双健千涉条坟同距公式有4一吕。 故折射来为n=m L+R 若要增大条纹间距，可以增大D,即将光屏向右移动：减小d,即 sinr√L号+k 将平面镜稍向上移动一些：或者换用泼长更大的单色光，如将光 源由绿色改为红色.故选A(C AL+d正 D iLi+d (2②)由题感结合条较间距公式有4一易，基理有A-2张合 按照步骤①画出光路图，如图 (3)如采把光屏移动到和平面镜非常接近，即相当于两者接触， 此时恰好发生全反射H一 激光笔 在入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有x的变化，脚 sin C “半波损失”，故直接射到光屏上的光和经平面统反射的光相位 d 2 差为π，光程差为半波长，所以两来光相遇会减弱： d sin C- √+（号 √AL+f 【答案】AC2)(3)减期 0 联立可得折制率为川一十正 第十四章 热 学 d (2)比较甲、乙两同学测量折射率的方案，甲同学误差较小，因为 第1讲分子动理论内能 己同学方案中“恰好只有一个光斑”的状态确定不够准确， (3)若刻度尺逆时针偏离垂直x柚位置，则L,偏大，L偏小，测 知识储备夯基 量结果偏大：若刻度尺顺时针偏离垂直x轴位置，则L1偏小，L 1.10一06.02×1023不同快无规则液体无规则明显 偏大，测量结果偏小 激烈无规则剧烈斥力引力 4L+户 答案：1入L+ √L+ 2.热平衡1+273.15K 3.热运动总和相对位置分子间距离体积动能分子势 (2)甲 乙同学方案中“恰好只有一个光斑”的状态确定不够 能温度体积做功热传递 准确 思考判断(1)×(2)√(3)√(4)√(5)√(6)×(7)× (3)若刻度尺逆时针偏离垂直x轴位置，测量结果偏大：若刻度 核心考点研磨 尺顺时针偏离垂直x轴位置，测量结果偏小 考点一 对点训练 实验十九用双缝干涉实验测量光的波长 单个铁原子的质量二心，铁质品须 核心考点研磨 考点一 「例1]【解析】(1)旋转测量头可以帮助调节单缝和双缝的平行 原子的个数为%品-心故A错误。 度，确保实脸装置的正确设置：增大单缝与双缝间的距离对干涉 单个分子的体积V。= M 图样清嘶度没有直接影响：发现干涉图祥不够清嘶，是因为双能 B,铁的摩尔体积V=M NA' 的透光量较少或入射光强度较弱，可以通过左右拨动金属拨杆 3M 乘调些，使单缝与双能平行以提高干涉条纹的清晰度，故选C, 又V,-了矿，所以分子的半径=(），分子的直径 (2)ABC,条纹间距与光源到单缝的距离、减小单缝与双缝间的 距离和增大透镜与单缝间的距离无关，故ABC错误： 48-2() ,故B错误： 594