第四章 第4节 实验：用双缝干涉测量光的波长 课后达标检测-【优学精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册教用word（人教版）

1．(2025·江苏盐城市、南京市期末调研)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图所示。某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察实验现象，下列说法正确的是(　　) A．干涉条纹与双缝垂直 B．单缝和双缝应相互平行放置 C．取下滤光片，光屏上观察不到白光的干涉图样 D．将单缝向双缝靠近，从目镜中观察到的条纹条数增加 解析：选B。干涉条纹与双缝平行，故A错误；为了获得清晰的干涉的亮条纹，单缝和双缝应相互平行放置，故B正确；若取下滤光片，光屏上可观察到彩色的干涉图样，故C错误；想增加从目镜中观察到的条纹个数，则要使条纹间距减小，根据Δx＝λ，可知可以将双缝间的距离d增大，或减小双缝到屏的距离l，或用波长小的光做实验，而将单缝向双缝靠近，不会改变条纹的间距，不会改变目镜中观察到的条纹个数，故D错误。 2．图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中： (1)观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是________。(单选) A．旋转测量头 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 (2)要增大观察到的条纹间距，正确的做法是________。(单选) A．减小单缝与光源间的距离 B．减小单缝与双缝间的距离 C．增大透镜与单缝间的距离 D．增大双缝与测量头间的距离 解析：(1)若粗调后看不到清晰的干涉条纹，看到的是模糊不清的条纹，则最可能的原因是单缝与双缝不平行，要使条纹变得清晰，值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行。 (2)根据Δx＝λ可知，要增大条纹间距可以增大双缝到光屏的距离l，减小双缝的间距d或用波长更大的光。 答案：(1)C　(2)D 3．在用双缝干涉测量光的波长的实验中，如图所示，则： (1)a、b分别是________。 A．单缝和双缝　　　　　 B．双缝和单缝 C．单缝和单缝 D．双缝和双缝 (2)如果双缝间距是d，双缝到毛玻璃的距离是L，第一条亮纹到第六条亮纹间距是x，则光的波长是________。(用x、d、L表示) 解析：(1)由双缝干涉原理可知，先用滤光片得到单色光，然用单缝得到细长的光源，最后用双缝得到两束相干光，故a、b分别单缝和双缝。 (2)第一条亮纹到第六条亮纹间距是x，则相邻亮条纹间距Δx＝，根据Δx＝可得光的波长λ＝＝。 答案：(1)A　(2) 4．(2025·河北邯郸市期中)图1所示的是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验时，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，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)在组装仪器时单缝和双缝应该相互________(选填“垂直”或“平行”)放置。 (2)在某次测量绿光的波长实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图2所示，则此时的示数为________mm，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3所示，由此可求得相邻亮条纹的间距Δx＝________mm。 (3)若双缝间距d＝0.25 mm，双缝到屏的距离l＝75.00 cm，则所测绿光的波长为________nm。 (4)若其他条件不变，把滤光片换为红色滤光片，则在屏上观察到的条纹间距会________(选填“变大”或“变小”)。 解析：(1)该实验中单缝的作用获得线光源，而双缝的作用获得相干光源，二者应相互平行。 (2)螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以第1条亮条纹中心所在刻度x1＝5.5 mm＋27.0×0.01 mm＝5.770 mm，第6条亮条纹中心所在刻度x6＝13.5 mm＋37.0×0.01 mm＝13.870 mm，所以相邻亮条纹的间距Δx＝＝1.62 mm。 (3)根据Δx＝λ并代入数据解得λ＝＝540 nm。 (4)若其他条件不变，把滤光片换为红色滤光片，则入射光的波长变大，根据Δx＝λ可知，屏上观察到的条纹间距会变大。 答案：(1)平行　(2)5.770　1.62　(3)540 (4)变大 5．(2025·河北邯郸市期中)某同学要用双缝干涉测量某种单色光的波长，其实验装置如图甲所示。 (1)图甲中虚线框位置的组件名称是________，它的作用是获得________光。 (2)做实验时，该同学先将测量头的分划板中心刻度线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的刻度如图乙所示，读数为________mm。 (3)该同学接着转动手轮，当分划板中心刻度线与第6条亮纹中心对齐时，读数是17.332 mm，已知装置中双缝间距为0.2 mm，双缝到屏的距离是1.0 m，则测得此单色光的波长为__________m(保留2位有效数字)。 (4)在其他条件不变的情况下，仅将光的波长换成较大的做实验，则光屏上相邻两亮条纹的中心间距________(选填“变大”“变小”或“不变”)。 解析：(1)题图甲中虚线框位置的组件名称是滤光片，它的作用是获得单色光。 (2)手轮上的刻度读数为2 mm＋0.01 mm×33.2＝2.332 mm。 (3)条纹间距Δx＝ mm＝3 mm，根据Δx＝λ可得λ＝＝ m＝6.0×10－7 m。 (4)在其他条件不变的情况下，仅将光的波长换成较大的做实验，根据Δx＝λ可知光屏上相邻两亮条纹的中心间距变大。 答案：(1)滤光片　单色　(2)2.332(2.331～2.334均可)　(3)6.0×10－7　(4)变大 6．(2025·陕西西安市期中)在完成用双缝干涉测量光的波长实验时： (1)实验需测量的相邻条纹间距Δx指的是图中的________。 (2)实验中，目镜中心刻线对齐第n条亮条纹中心和第(n＋10)条亮条纹中心时，游标卡尺的示数分别如图甲和图乙所示，图甲中游标卡尺的读数为________mm。已知双缝间距d＝0.4 mm，双缝到屏的距离l＝1.0 m，所测单色光的波长为________nm(保留3位有效数字)。 解析：(1)实验需测定的相邻条纹间距指的是相邻两条亮条纹(或暗条纹)中间的距离。 (2)游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以题图甲中游标卡尺读数为8 mm＋35×0.02 mm＝8.70 mm，题图乙中游标卡尺的读数为24 mm＋23×0.02 mm＝24.46 mm，根据Δx＝λ＝ mm＝1.576 mm，代入数据解得λ≈630 nm。 答案：(1)C　(2)8.70　630 7．某同学利用图甲所示装置测量某种单色光的波长，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)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。 (3)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50个刻度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图乙所示，图中的数字是该同学给各暗条纹的编号，此时游标卡尺如图丙所示，读数为x1＝1.18 mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丁所示，此时游标卡尺如图戊所示，读数为x2＝________mm。 (4)利用第(3)问测量结果，已知双缝与屏的距离为l，双缝间距为d，计算波长的公式λ＝________(用题目中给出的字母x1、x2、l、d表示)。 解析：(1)Δx越小，目镜中观察到的条纹个数越多，由Δx＝λ可知，应将屏向靠近双缝的方向移动或使用间距更大的双缝，故B正确。 (2)红光的波长大于绿光的波长，由Δx＝λ可知，红光的干涉条纹间距Δx1大于绿光的干涉条纹间距Δx2。 (3)由题图戊可知游标卡尺主尺的读数为1.5 cm，游标尺的读数为1× mm＝0.02 mm，所以读数为x2＝1.5 cm＋0.02 mm＝15.02 mm。 (4)由Δx＝λ可得λ＝＝。 答案：(1)B　(2)＞　(3)15.02　(4) 学科网（北京）股份有限公司 $