课时测评67 用双缝干涉实验测量光的波长（word练习）-【金版新学案】2026年高考物理高三总复习大一轮复习讲义（新高考）

课时测评67　用双缝干涉实验测量光的波长 (时间：30分钟　满分：50分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1．(6分)(2025·四川遂宁模拟)某实验小组用双缝干涉测量光的波长，实验装置如图甲所示。 已知双缝间距离d＝0.20 mm，双缝到毛玻璃屏间的距离为l＝75.0 cm，如图乙所示，实验时先转动测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准如图丙所示的第1条亮条纹中心，此时游标卡尺示数如图丁所示，读数为x1＝________mm，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准第5条亮条纹中心，如图丙所示，此时游标卡尺读数为x2＝9.6 mm。由以上已知数据和测量数据，可得该单色光的波长是 ________m(计算结果保留2位有效数字)。 答案：0.3　6.2×10-7 解析：由题图丁可知，游标卡尺读数为x1＝0＋3×0.1 mm＝0.3 mm。 相邻亮条纹的间距为Δx＝ mm＝2.325 mm 该单色光的波长是 λ＝Δx＝m＝6.2×10-7m。 2．(10分)小沈同学进行“用双缝干涉测量光的波长”的实验， (1)其中部分器材如下： A．白炽灯　B．凸透镜　 C．单缝　 D．滤光片 E．测量头　F．双缝 将以上器材安装在光具座遮光筒上时，自光源起合理的顺序是(填字母)：A、B、________、________、F、E。 (2)某次观察时，透过测量头观察到了绿光的干涉条纹，但条纹的亮度很低，为了便于测量，下列方法能够使条纹亮度增加的是________。 A．增加光源的功率 B．将毛玻璃换成透明玻璃 C．换一个面积更大的凸透镜 D．调节测量头的位置 (3)下列图示中条纹间距表示正确的是________。 (4)如图是小沈同学参考课本上“用光传感器做双缝干涉的实验”进行实验时的场景，图甲、乙分别对应的是第一、二次实验得到的干涉图线。比较甲、乙两图线可判断，第一次实验中的________。 A．单缝与双缝的间距一定较大 B．光强度较小 C．光源离双缝的距离较大 D．双缝离光传感器的距离可能较小 答案：(1)D　C　(2)AC　(3)C　(4)D 解析：(1)根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验中仪器的位置可知，从左向右依次为：白炽灯、凸透镜、滤光片、单缝、双缝、测量头。则将以上器材安装在光具座遮光筒上时，自光源起合理的顺序是：A、B、D、C、F、E。 (2)为了便于测量，要使条纹亮度增加，即使得单位时间内的光子数目增多，增加光源的功率，可使单位时间内的光子数目增多，故A正确；将毛玻璃换成透明玻璃，不会看到亮条纹，故B错误；将凸透镜换成一个面积更大的凸透镜，则光的强度增强，会使条纹亮度增加，故C正确；调节测量头的位置，条纹亮度不变，故D错误。 (3)干涉条纹的宽度是指一个亮条纹与一个暗条纹的宽度的和，为两个相邻的亮条纹(或暗条纹)的中心之间的距离，故题图C是正确的，题图A、B、D错误。 (4)由题图甲、乙可知，第一次得到的条纹间距较小，根据Δx＝λ可知，单缝与双缝的间距对条纹间距无影响，选项A错误；光的强度对条纹间距无影响，选项B错误；光源离双缝的距离对条纹间距无影响，选项C错误；双缝离光传感器的距离较小，则条纹间距较小，选项D正确。 3．(8分)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。某物理小组用如图甲所示的实验装置测光的波长。 (1)实验仪器。如图乙所示，将测量头的分划板中心刻线与A亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮的示数x1＝2.331 mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与B亮条纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数x6＝________mm； (2)实验原理。已知双缝间距d＝0.3 mm，双缝到屏的距离l＝1.2 m，由计算式λ＝________，可得所测光的波长为________m；(计算式用题中出现的字母表示，波长保留2位有效数字) (3)误差分析。在其他操作都正确的前提下，下列操作中一定会使测量结果偏小的是________。 A．数到第7条亮条纹时误记为第6条 B．测量相邻两条亮条纹的间距作为Δx C．测量单缝到屏的距离作为l D．测间距时使分划板中心刻线与暗条纹中心对齐 答案：(1)15.375(15.374～15.376均可) (2)　6.5×10-7　(3)C 解析：(1)由题图丙可知x6＝15 mm＋37.5×0.01 mm＝15.375 mm。 (2)相邻两亮条纹间的距离为Δx＝ 相邻两亮条纹间距公式为Δx＝λ 联立以上两式可得λ＝ 代入数据解得λ≈6.5×10-7 m。 (3)数到第7条亮条纹时误记为第6条，由λ表达式可知测量值偏大，故A不符合题意；测量相邻两条亮条纹的间距作为Δx，虽然没有通过累积法而减小误差，但测量结果可能偏小，也可能偏大，故B不符合题意；测量单缝到屏的距离作为l，即l比真实值偏大，根据λ表达式可知测量值偏小，故C符合题意；由于相邻亮条纹的间距与相邻暗条纹的间距相等，所以测间距时使分划板中心刻线与暗条纹中心对齐对实验结果无影响，故D不符合题意。故选C。 4．(10分)“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图1所示，光源为白炽灯。 (1)下列说法正确的是________； A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝 B．为了减小测量误差，可测出n条亮条纹中心间的距离a，求出相邻两亮条纹间距Δx＝ C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 D．去掉滤光片后，干涉现象消失 (2)已知双缝间距d＝0.2 mm，双缝到屏间的距离L＝800 mm。将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图2甲所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图2乙所示，求得这种色光的波长λ＝________nm(结果保留3位有效数字)。 (3)若在目镜中观察到如图3所示的情形。实验中其他操作无误，则此情形下测得的单色光波长将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。 答案：(1)B　(2)578　(3)偏大 解析：(1)调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝，故A错误；n条亮条纹之间有n－1个间距，相邻两亮条纹的间距为Δx＝，故B正确；条纹的宽度与单缝和双缝间的距离无关，所以将单缝向双缝移动一小段距离后，并不影响条纹的宽度，故C错误；去掉滤光片后，入射光是复合光，能发生干涉现象，但条纹是彩色的，故D错误。故选B。 (2)题图2甲中螺旋测微器的固定刻度读数为2 mm，可动刻度读数为32.0×0.01 mm＝0.320 mm，所以最终读数为2.320 mm 题图2乙中螺旋测微器的固定刻度读数为13.5 mm，可动刻度读数为37.0×0.01 mm＝0.370 mm，所以最终读数为13.870 mm 则有Δx＝ mm＝2.310 mm 根据双缝干涉相邻条纹的间距公式Δx＝λ 可得λ＝ 代入数据解得λ≈5.78×10-7 m＝578 nm。 (3)在目镜中观察到题图3所示的情形，会导致条纹间距的测量值偏大，由公式Δx＝λ可知测得的单色光波长偏大。 5．(8分)(2025·安徽合肥模拟)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＝0.6 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)实验中，选用红色滤光片测量红光波长，当分划板的中心刻线与第3条亮条纹的中心对齐时，手轮上读数为8.995 mm，转动手轮，使分划线向一侧移动，当分划板的中心刻线与第8条亮条纹的中心对齐时，手轮上示数如图2所示，其读数为________ mm，由以上数据求得红光的波长为_________m(结果保留3位有效数字)。 (2)用单色光照射双缝后，在目镜中观察到如图3所示的情形。若其他操作无误，想对图中的情形进行调整，则需要的操作是________。 A．前后移动透镜 B．左右拨动拨杆 C．其他不动，同步旋转单缝和双缝 (3)关于本实验，下列说法正确的是________。 A．增大双缝到屏的距离，干涉条纹间距增大 B．减小双缝间距，干涉条纹间距减小 C．若挡住双缝中的一条缝，屏上也会有条纹 答案：(1)13.870　6.50×10-7　 (2)C　 (3)AC 解析：(1)手轮上示数如题图2所示，其读数为13.5 mm＋37.0×0.01 mm＝13.870 mm 相邻亮条纹间距为Δx＝ mm＝0.975 mm 又Δx＝λ 代入数据解得λ＝6.50×10-7 m。 (2)前后移动透镜会影响进光量进而影响条纹亮度，拨动拨杆的作用是为了使单缝和双缝平行，获得清晰的干涉图样，因为已有清晰图样，不用调节，故A、B错误；观察到如题图3所示的情形的原因是单、双缝与分划板的中心刻线不平行，所以需要同步旋转单、双缝使分划板的中心刻线与干涉条纹平行。故C正确。 (3)根据Δx＝λ可知增大双缝到屏的距离，干涉条纹间距增大，减小双缝间距，干涉条纹间距增大，故A正确，B错误；若挡住双缝中的一条缝，屏上会有单缝衍射条纹，故C正确。 6．(8分)寒假期间小明利用图甲所示的物品，测量了某型号刀片的厚度。 实验过程如下： (1)点燃蜡烛，用蜡烛火焰把玻璃片的一面熏黑； (2)并齐捏紧两片刀片，在玻璃片的熏黑面划出两条平直划痕； (3)如图乙所示，将激光光源和玻璃片固定在桌上，并将作为光屏的白纸固定在距离足够远的墙上。 (4)打开激光光源，调整光源的高度并使激光沿水平方向射出，恰好能垂直入射在两划痕上。 (5)观察白纸上的干涉条纹如图丙所示。用刻度尺测出a、b两点间的距离为________cm，则两相邻暗条纹中心之间的距离Δx＝________cm。 (6)测得玻璃片到光屏的距离l＝3.00 m，已知该红色激光的波长λ＝700 nm，利用公式求出双划痕间距d＝________mm，即为刀片厚度(结果保留2位有效数字)。 答案：(5)10.50　2.10　(6)0.10 解析：(5)用刻度尺测出a、b两点间的距离为10.50 cm，两相邻暗条纹中心之间的距离为Δx＝ cm＝2.10 cm。 (6)由公式Δx＝λ，解得双划痕间距d＝0.10 mm。 学科网（北京）股份有限公司 $