课时测评25　用双缝干涉实验测定光的波长-【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（粤教版）

课时测评25　用双缝干涉实验测定光的波长 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1．(6分)在“双缝干涉测定光的波长”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Δy1与绿光的干涉条纹间距Δy2相比，Δy1________(选填“＞”“＝”或“＜”)Δy2。若双缝之间的距离为0.3 mm，双缝与屏幕的距离为1.00 m，某红光的干涉实验中测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm，则该红光波长为_________m。 答案： >　6.3×10-7 m 解析：根据条纹间距公式Δx＝λ，红光波长大于绿光波长，故红光的干涉条纹间距Δy1大于绿光的干涉条纹间距Δy2。由题可知条纹间距Δx＝ mm＝2.1 mm，故红光波长λ＝Δx＝×2.1×10-3 m＝6.3×10-7 m。 2．(8分)在“用双缝干涉测定光的波长”实验中，选用红色滤光片和间距为0.20 mm的双缝，双缝与屏的距离为600 mm。某同学正确操作后，在目镜中看到如图甲所示的干涉条纹。换成紫色滤光片正确操作后，使测量头分划板刻线与第k级暗条纹中心对齐，在目镜中观测到的是图乙中的______(填字母)，此时测量头的读数为25.70 mm，沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第k＋5级暗条纹中心对齐，此时测量头标尺如图丙所示，其读数是______mm，紫光的波长等于______nm。 答案：D　19.40　420 解析：换成紫色滤光片后，光的波长变小，条纹间距变小，B错误；条纹方向不变，C错误；分划板中心刻线的位置是不变的，A错误，D正确。游标卡尺的读数为19 mm＋8×0.05 mm＝19.40 mm。则条纹间距Δx＝ mm＝1.26 mm，根据Δx＝λ，解得紫光波长λ＝4.2×10-7 m＝420 nm。 3．(8分)某同学利用图示装置测定某种单色光的波长。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，该同学可以________； 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)。 答案：(1)B　 (2)　(3)630 解析：(1)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Δx＝λ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B项正确，A、C、D项错误。 (2)由题意可知＝λ，解得λ＝。 (3)将已知条件代入公式解得λ＝630 nm。 4．(8分)(2024·汕尾市高二统考期末)在“用双缝干涉测定光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，单缝保持竖直方向，测定红光的波长。 (1)组装如图甲所示的仪器时，下列说法正确的是________。 A．a代表单缝，b代表双缝 B．a代表双缝，b代表单缝 C．单缝和双缝应相互垂直放置 D．单缝和双缝应相互平行放置 (2)如图乙所示为干涉图样，转动测量头上的手轮(图中未画出)，使分划板中心刻线对准如图乙所示的亮条纹A的中心，此时游标卡尺的示数如图丙所示，则游标卡尺的读数x＝________mm。 (3)将红光改为绿光，其他实验条件不变，在目镜中仍可看见清晰的条纹，则条纹为________(选填“横条纹”或“竖条纹”)，条纹间距________(选填“变宽”或“变窄”)。 答案：(1)AD　(2)0.4　(3)竖条纹　变窄 解析：(1)a代表单缝，b代表双缝，因为单缝在光源和双缝之间，A正确，B错误；单缝和双缝应相互平行放置，C错误，D正确。故选AD。 (2)游标卡尺的读数为x＝0＋4×0.1 mm＝0.4 mm。 (3)将红光改为绿光，波长变短，其他实验条件不变，在目镜中仍可看见清晰的条纹，条纹与双缝平行，是竖条纹，根据Δx＝λ，条纹间距变窄。 5．(10分)(2024·广东高二联考期末)“用双缝干涉测定光的波长”的实验装置如图1所示，光源为白炽奵。 (1)下列说法正确的是______(填选项前的字母)。 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条亮纹中心间的距离a，求出相邻两条亮纹间距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，将该两条纹定为第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条亮纹之间有n－1个间距，相邻条纹的间距为Δx＝，故B正确；条纹间距与单缝、双缝间的距离无关，所以将单缝向双缝移动之后，不影响条纹间距，故C错误；去掉滤光片后，入射光是复合光，仍能发生干涉现象，但条纹是彩色的，故D错误。故选B。 (2)题图甲的读数为2 mm＋32.0×0.01 mm＝2.320 mm，题图乙的读数为13.5 mm＋37.0×0.01 mm＝13.870 mm，则有Δx＝ mm＝2.310 mm，根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝λ，可得λ＝，代入数据得λ≈5.78×10-7 m＝578 nm。 (3)在目镜中观察到题图3所示的情形，会导致条纹间距测量偏大，由公式Δx＝λ可知，测得的单色光波长将偏大。 6．(10分)(2024·佛山市高二统考期中)某学习小组利用双缝干涉实验测定光的波长，其实验步骤如下： (1)按图1安装实验装置，用白光光源照射单缝，调整仪器位置，获得了清晰彩色条纹，如图2－a所示。 (2)在单缝前插入一块________(选填“蓝色”或“红色”)滤光片，获得蓝色条纹，如图2－b所示；继续在单缝后插入一块_________(选填“单缝”或“双缝”)，获得等宽蓝色条纹，如图2－c所示。 (3)获得等宽条纹图像后，测量头零刻度时中心刻线恰好对准第1条亮纹中心，第1条到第7条亮条纹中心间的距离为x，如图3所示，测量头读数为________mm。 (4)双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，则被测定光的波长λ＝_________(用d、L、x表示)。 答案：(2)蓝色　双缝　(3)6.063　(4) 解析：(2)由题图2－b所示，在单缝前插入一块蓝色滤光片，获得蓝色条纹。继续在单缝后插入一块双缝，会产生单色光的干涉现象，因此获得等宽蓝色条纹。 (3)由题图3可知，测量头读数为6 mm＋6.30×0.01 mm＝6.063 mm。 (4)由题意可知，两相邻亮条纹的间距Δx＝＝＝，由双缝干涉两相邻亮条纹或暗条纹的间距Δx＝λ，可得被测定光的波长为λ＝＝。 7．(10分)用双缝干涉仪来测定红光的波长。 (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)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，游标尺是50分度的。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某明条纹中心对齐，并将该明条纹定为第1条明条纹，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条明条纹中心对齐，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＝2.00×10-4m，测得双缝到毛玻璃屏的距离L＝0.800 m，则所测红光的波长λ＝________nm(保留3位有效数字)。 (3)若仅将滤光片更换为蓝色滤光片，其他装置不变，第1条明条纹到第6条明条纹的距离________(选填“变大”“变小”或“不变”)。 答案：(1)平行　(2)15.02　693　(3)变小 解析：(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)读数为15 mm＋1×0.02 mm＝15.02 mm。相邻两条明条纹间距Δx＝＝2.772×10-3 m 根据Δx＝λ，可得λ＝＝693 nm。 (3)更换为蓝色滤光片，波长变短，由Δx＝λ可知，条纹间距变小，故第1条明条纹到第6条明条纹的距离也变小。 学生用书第118页 学科网（北京）股份有限公司 $