课后分层练(二十二) 实验：用双缝干涉测量光的波长-【正禾一本通】2025-2026学年高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

[课后分层练(二十二)]　实验：用双缝干涉测量光的波长 (选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟) 1．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中： (1)如图所示，光具座放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各元件的名称依次最合理的是________(单选，填选项前的字母)。 A．单缝、滤光片、双缝、光屏 B．单缝、双缝、滤光片、光屏 C．滤光片、单缝、双缝、光屏 D．滤光片、双缝、单缝、光屏 (2)图甲、图乙是本实验观察的光的条纹形状示意图，其中正确的是________(选填“甲”或“乙”)。 答案：(1)C　(2)甲 解析：(1)根据双缝干涉测量光的波长的实验原理可知，为了获取单色的线光源，光源后面是滤光片、单缝，然后通过双缝在光屏上产生干涉图样，则后面是双缝、遮光筒和光屏，故a、b、c、d各元件的名称为滤光片、单缝、双缝、光屏。故选C。 (2)双缝干涉的图样为等间距的明暗相间的条纹，故选甲。 2．如图所示，某同学对以下实验装置进行调节并观察实验现象。 (1)如图所示，a、b、c、d四个图是不同的光学实验图样。 分析各图样的特点可以得到：______是光的双缝干涉图样，若采用的实验装置相同，则形成a图样的光的波长________(选填“大于”“小于”或“等于”)b图样的光的波长。 (2)若实验前已获知的数据有：双缝间的间距为d，双缝到屏的距离为l，经测量，n条亮条纹间的距离为a，写出计算该光波长大小的表达式λ＝________。 答案：(1)a、b　大于　(2) 解析：(1)双缝干涉条纹特点是等间距、等宽度、等亮度，根据此特点知a、b图样是光的双缝干涉图样；根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，若采用的实验装置相同，则相邻亮(暗)条纹之间的间距越大，则光的波长就越长，所以由图可知形成a图样的光的波大于b图样的光的波长。 (2)根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ，可得 Δx＝λ 故该波的波长表达式为λ＝。 3．(1)在“用双缝干涉测光的波长”实验中，一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图乙所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节________。 A．仅左右转动透镜 B．仅旋转单缝 C．仅旋转双缝 D．仅旋转测量头 (2)实验中，用测量头得到某次条纹读数为x＝1.310 mm，则此测量数据是选用了测量头________(选填“丙”或“丁”)测量得到的。 (3)为了使测得单色光的条纹间距增大，在其他条件不变的情况下，以下做法合适的是________。 A．增大单缝与双缝间距 B．增大双缝与毛玻璃屏间距 C．增大两双缝间距离 D．增强光源亮度 答案：(1)D　(2)丁　(3)B 解析：(1)若要使两者对齐，该同学应调节测量头，故选D。 (2)螺旋测微器读数可以精确到0.01 mm，用测量头得到某次条纹读数为x＝1.310 mm，则此读数应该是使用的螺旋测微器，故选丁。 (3)依据双缝干涉条纹间距Δx＝λ可知，要使Δx增大，可以增大l，减小d，也可以增大λ，与单缝和双缝间距及光的强度无关，故选B。 4．(2025·湖南长沙一模)小星学习了光的干涉后，用激光笔和双缝组件(如图甲所示)做双缝干涉实验，并测量激光的波长。他按如下步骤组装好设备：先将激光笔打开，让激光垂直照到墙壁上，在墙壁上形成一个小光斑。然后将双缝组件固定在激光笔前方，让激光垂直通过双缝后在远处墙壁上形成干涉图样，如图乙所示。 (1)小星做实验时，双缝组件到墙壁距离为2.4 m，两次所用双缝间距分别为0.30 mm和0.45 mm，用刻度尺测量干涉图样的数据分别如图丙和图丁所示，则图丙是采用间距为________mm的双缝测得的结果。根据图丁的测量结果，计算得出激光笔所发出的激光波长为________nm(结果保留三位有效数字)。 (2)若实验过程中保持激光笔与双缝组件的位置不变，用光屏在离墙壁1.2 m处承接干涉图样，光屏上的图样与原来的干涉图样相比，会出现的现象是________。 A．条纹间距变大 B．条纹间距不变 C．条纹间距变小 D．条纹消失 答案：(1)0.45　675　(2)C 解析：(1)由双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，本实验中条纹间距较小的图丙对应的应为双缝间距较大的双缝，即图丙所对应的双缝的间距为0.45 mm。 由双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ 可知λ＝ mm＝675 nm。 (2)由双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，当双缝与屏的间距减小时，条纹间距也减小，故选C。 5．(2025·湖北襄阳检测)某同学通过双缝干涉实验测量红光的波长，请完成以下问题： (1)如图1所示，a、b分别对应的器材是________、________。 (2)已知该装置双缝间距d＝0.20 mm，双缝到屏的距离l＝1.00 m，测量头副尺有50条刻线。该同学测量第1条亮条纹和第5条亮条纹中心线对应的位置如图2所示，则相邻条纹间距为Δx＝________ mm，该光的波长λ＝________ nm(计算结果保留三位有效数字)。 (3)如图3所示，该同学又使用同一套光传感器和双缝干涉设备，分别使用甲、乙两种色光完成实验，对应得到图3中的甲图和乙图，则甲光的波长________(选填“大于”或“小于”)乙光的波长。 答案：(1)透镜　双缝　(2)3.46　692　(3)小于 解析：(1)根据实验装置可知，a对应的器材是透镜，b对应的器材是双缝。 (2)图2左图读数为 1 mm＋0.02×9 mm＝1.18 mm 图2右图读数为 15 mm＋0.02×1 mm＝15.02 mm 所以相邻条纹间距为 Δx＝ mm＝3.46 mm 根据Δx＝λ，解得λ＝692 nm。 (3)由图可知，甲图中相邻亮条纹间距小于乙图中相邻亮条纹间距，所以根据Δx＝λ，可知甲光的波长小于乙光的波长。 学科网（北京）股份有限公司 $