4.4 实验：用双缝干涉测量光的波长 讲义 -2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

本讲义聚焦“用双缝干涉测量光的波长”实验，系统梳理实验原理（Δx=λl/d推导）、仪器安装调试（共轴调节、单缝双缝平行）及数据处理（条纹间距测量、波长计算），构建从原理到操作再到分析的完整学习支架。 资料通过误差分析（如条纹不清晰、读数不准）和专题讲练（不同波长、双缝间距对条纹影响的题目），培养科学探究（实验操作与误差控制）和科学思维（公式推导与数据处理）。课中辅助教师实验教学，课后助力学生巩固，弥补操作与计算盲点。

普高物理新教材选修1第4章光 第6讲 实验：用双缝干涉测量光的波长（讲义）--学生版（定稿） 普高物理新教材选修1第4章光 第6讲 实验：用双缝干涉测量光的波长 一、实验目的 1．理解双缝干涉的原理，能安装和调试仪器。 2．掌握相邻亮条纹(或暗条纹)中心间距的计算公式Δx＝λ及推导过程。 3．观察双缝干涉图样，掌握实验方法。 二、实验设计 1．实验原理 (1)干涉图样的获得：光源发出的光经滤光片成为单色光，单色光通过单缝后相当于线光源，经双缝后产生稳定的干涉图样，通过屏可以观察到明暗相间的干涉条纹，如果用白光通过双缝可以观察到彩色条纹。 (2)光的波长的测定：若双缝到屏的距离用l表示，双缝间的距离用d表示，相邻两条亮纹间的距离用Δx表示，则入射光的波长为λ＝。实验中d是已知的，测出l 、Δx即可计算出光的波长λ。 (3)测量Δx的方法：测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图甲所示，测量时先转动测量头，让分划板中心刻线与干涉条纹平行，然后转动手轮，使分划板向左(或向右)移动至分划板的中心刻线与条纹的中心对齐，记下此时读数，再同方向转动手轮，测出n条亮条纹间的距离a，则可求出相邻两条亮条纹间的距离Δx＝。 2．实验器材 双缝干涉仪，即光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头，另外还有学生电源，导线、刻度尺。 三、实验步骤 1．将光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图所示。 2．接好光源，闭合开关，使灯丝正常发光。 3．调节各元件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。 4．安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝的缝平行，两者间距5～10 cm，这时可观察白光的干涉条纹。 5．在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。 四、数据处理 1．安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹。 2．使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上的读数a1，将该条纹记为第1条亮纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a2，将该条纹记为第n条亮纹，则相邻两亮条纹间距Δx＝。 3．用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l(d是已知的)。 4．重复测量、计算，求出波长的平均值。 五、误差分析 1．测双缝到屏的距离l带来的误差，可通过选用毫米刻度尺，进行多次测量求平均值的办法减小误差。 2．测条纹间距Δx带来的误差。 (1)干涉条纹没有调到最清晰的程度。 (2)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。 (3)测量多条亮条纹间距离时读数不准确。 六、注意事项 1．双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，不要随便拆解遮光筒、测量头等元件。 2．滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸轻轻擦去。 3．安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直，间距大约5～10 cm。 4．调节的基本依据：照在像屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴线所致。干涉条纹不清晰的主要原因一般是单缝与双缝不平行。 5．测量头在使用时应使中心刻度线对应着亮(暗)条纹的中心。 6．光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行靠近。 专题讲练1 1.1、探究1　实验原理与操作 1、双缝干涉实验装置如图 ⑴ 实验中需调整 、 、 、 、 达到共轴。双缝的作用是 。 ⑵ 滤光片的作用是 ，单缝的作用是 。 ⑶ 若在遮光筒中充满折射率为的液体，则屏上干涉条纹的间距与真空时干涉条纹间距的比值为 。 2、如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，某同学用黄色滤光片时得到一个干涉图样，为了使干涉条纹的间距变宽，只进行一步操作，下列可以采取的方法是（ ） A. 换用紫色的滤光片 B. 换用双缝间距更大的双缝片 C. 使光源离双缝距离近一些 D. 使光屏离双缝距离远一些 3、用a、b两种不同波长的光，先后用同一装置做双缝干涉实验，得到两种干涉条纹，其中a光的干涉条纹间距小于b光的条纹间距，则（ ） （A）a光的波长大于b光的波长 （B）a光的光强大于b光的光强 （C）a光的光子能量大于b光的光子能量 （D）a、b光分别照射同一光电管，若a光发生光电效应，则b光一定发生光电效应 4、利用图中装置研究光的双缝干涉现象时，有下面几种说法，其中正确的是（ ）（多选） （A）将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄 （B）将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 （C）换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄 （D）去掉滤光片后，干涉现象消失 5、用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，其中光源为白炽灯泡，调整实验装置使光屏上能观察到清晰的干涉条纹。关于该实验，下列说法正确的是（　 　） A．取下滤光片，光屏上将出现彩色的干涉条纹 B．若单缝向右平移一小段距离，光屏上相邻两条亮纹中心的距离增大 C．若将双缝间的距离d增大，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小 D．若将滤光片由红色换成绿色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小 6、在“用双缝干涉测光的波长”实验中（实验装置如图）： ⑴ 下列说法哪一个是错误的___A____。（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．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐 C．为了减少测量误差，可用测微目镜测出条亮纹间的距离，求出相邻两条亮纹间距 ⑵ 测量某亮纹位置时，手轮上的示数如右图，其示数为 。 7、现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置，用以测量红光的波长。 (1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左到右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、________、________、________、A。 (2)本实验的步骤有： ①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能沿遮光筒的轴线把屏照亮； ②按合理的顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上； ③用刻度尺测量双缝到屏的距离； ④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹间的距离。 在操作步骤②时还应注意_____________________________________________ 和___________________________________________________________________。 8、 (多选)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中(实验装置如图)，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．测量某条干涉亮条纹位置时，应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐 C．为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距Δx＝ D．某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，可以采用的方法是改用蓝光作为入射光 9、(多选)利用如图所示的实验装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，下列说法正确的有(　 　) A．实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝 B．将滤光片由紫色换成红色，干涉条纹间距变宽 C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 D．测量过程中误将5个条纹间距数成6个，波长测量值偏大 10、在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜(目镜)，如图所示。 (1)M、N、P三个光学元件依次为________。 A．滤光片、单缝、双缝 B．双缝、滤光片、单缝 C．单缝、双缝、滤光片 D．滤光片、双缝、单缝 (2)如图所示，测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上。如果想使中心刻线与亮条纹对齐，下列操作中可达到目的的是________。 A．仅转动透镜 B．仅转动遮光筒 C．仅转动手轮 D．仅转动测量头 (3)关于该实验，下列说法正确的是________。 A．若将滤光片向右平移一小段距离，光屏上相邻两条亮条纹中心的距离增大 B．若将双缝间的距离d减小，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离增大 C．若将滤光片由绿色换成红色，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离增大 D．为了减小测量误差，可用测微目镜测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹间距为Δx＝ 11、如图所示是“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 12、用光传感器进行双缝干涉的实验，如图甲所示是实验装置图。 (1)下列关于本实验的操作与叙述正确的是________。 A．干涉图像中，相邻两个波峰之间的距离即相邻两条亮条纹中心的间距 B．双缝挡板不动，下移光源，使之更靠近刻有双缝的挡板，则干涉条纹间距减小 C．光源不动，下移双缝挡板，使之更靠近光传感器，则干涉条纹间距不变 D．减小双缝间距，干涉条纹间距也减小 (2)在不改变双缝的间距和双缝到光传感器的距离的前提下，用红光和绿光做了两次实验，下图中的乙、丙分别对应这两次实验得到的干涉图像，红光的图像是________(填“乙”或“丙”)。 13、(多选)利用如图所示的实验装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，下列说法正确的有(　 　) A．实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝 B．将滤光片由紫色换成红色，干涉条纹间距变宽 C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 D．测量过程中误将5个条纹间距数成6个，波长测量值偏大 14、(多选)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中(实验装置如图)，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．测量某条干涉亮条纹位置时，应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐 C．为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距Δx＝ D．某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，可以采用的方法是改用蓝光作为入射光 15、在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将所用器材按要求安装在如图所示的光具座上，然后接通电源使光源正常工作。 (1)某同学调节完实验装置并观察了实验现象后，总结出以下几点，你认为正确的是________。 A．干涉条纹与双缝垂直 B．干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关 C．干涉条纹的疏密程度与光的波长有关 (2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第2条亮条纹中心与第6条亮条纹中心之间的距离为x，则该单色光的波长λ＝________。 1.2、探究2　实验数据处理 1、在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。然后，接通电源使光源正常工作。 图1 图2 ⑴ 已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图2（a）所示，图2（a）中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图2（b）中游标尺上的读数；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3（a）所示，此时图3（b）中游标尺上的读数； ⑵ 利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离；这种色光的波长． 2、某同学利用图所示装置测量某种单色光的波长。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： (i)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 (ii)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＝______。 (iii)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)。 3、利用双缝干涉测定单色光波长时，第一次分划板中心刻线对齐A条纹中心(图甲)，游标卡尺的示数如图丙所示，第二次分划板中心刻线对齐B条纹中心(图乙)，游标卡尺的示数如图丁所示。已知双缝间距为0.5 mm，从双缝到屏的距离为1 m，则图丙中游标卡尺的示数为________mm，可得相邻两亮条纹的间距Δx＝________mm，所测单色光的波长为________m。 4、如图甲所示为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。 (1)光具座上放置的光学元件依次为①光源(白炽灯)、②________、③________、④双缝、⑤遮光筒、⑥光屏。对于某种单色光，为增加相邻亮条纹(暗条纹)间的距离，可采取________________或________________的方法。 甲 (2)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹的中央，手轮的读数如图乙所示。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮条纹的中央，手轮的读数如图丙所示。则相邻两亮条纹的间距为____________mm(计算结果保留3位小数)。 (3)如果双缝的间距为0.30 mm、双缝和光屏之间的距离为900 mm，则待测光的波长为________m(计算结果保留3位有效数字)。 (4)如果将图甲中①光源(白炽灯)换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是________(选填数字代号)。 5、在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，备有下列仪器： A．白炽灯 B．双缝 C．单缝 D．滤光片 E．光屏 (1)把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是________(填写字母代号)。 (2)已知双缝到光屏之间的距离l＝500 mm，双缝之间的距离d＝0.50 mm，单缝到双缝之间的距离s＝100 mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图所示。则入射光的波长λ＝________m(结果保留2位有效数字)。 (3)实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有________。 A．改用波长较长的光(如红光)作为入射光 B．增大双缝到屏的距离 C．增大双缝到单缝的距离 D．增大双缝间距 6、用双缝干涉测量光的波长。实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝间的距离L1＝100 mm，双缝与屏的距离L2＝700 mm，双缝间距d＝0.25 mm。用测量头来测量亮条纹中心间的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮条纹的中心(如图乙所示)，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数。 (1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮条纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1＝2.190 mm、对准第4条时读数x2＝________ mm； (2)根据以上条件，可算出这种光的波长λ＝______ nm；(保留三位有效数字) (3)在双缝干涉实验中发现条纹太密，难以测量，下列操作中可以使条纹变稀疏的是________。 A．改用波长较短的光(如紫光)作入射光 B．增大双缝到屏的距离 C．减小双缝间距 7、双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。 (1)组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则________； A．可观察到水平方向的干涉条纹 B．可观察到竖直方向的干涉条纹 C．看不到干涉现象 (2)若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中________； A．观察不到干涉条纹 B．可观察到明暗相间的白条纹 C．可观察到彩色条纹 (3)若实验中在像屏上得到的干涉图样如图乙所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为λ＝________。分划板刻线在某条亮条纹位置时游标卡尺如图丙所示，则其读数为________ mm； (4)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丁所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值。 8、在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，备有下列仪器： A．白炽灯 B．双缝 C．单缝 D．滤光片 E．光屏 (1)把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是________(填写字母代号)。 (2)已知双缝到光屏之间的距离l＝500 mm，双缝之间的距离d＝0.50 mm，单缝到双缝之间的距离s＝100 mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心，如图甲，前后两次游标卡尺的读数如图乙所示。则入射光的波长λ＝________m(结果保留2位有效数字)。 9、某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。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________。 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)。 10、用普通小灯泡作为光源完成“用双缝干涉测量光的波长”实验，首先将实验仪器按图甲所示的方式安装在光具座上。 (1)下列做法，有助于减小实验误差的是______； A．将单缝拆下 B．将单缝与双缝的位置互换 C．增大单缝与双缝间的距离 D．一次测出多条亮条纹间的距离，再算出相邻亮条纹的间距 (2)某同学选用红色滤光片进行测量，使测量头分划板中心刻线与某一亮条纹A的中心对齐，此时测量头上的游标卡尺如图乙所示(图乙为50分度游标卡尺)，其读数x1＝________ mm。然后转动手轮，使分划板中心刻线与另一亮条纹B的中心对齐，此时游标卡尺的读数为x2(x2>x1)，已知亮条纹A、B间还有4条亮条纹，则相邻亮条纹的间距为________(用x1和x2表示)； (3)若相邻亮条纹的间距记为Δx，双缝间距、屏与双缝间的距离分别记为d和l，则测量得到的单色光波长λ＝________(用Δx、d和l表示)。 11、洛埃德在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置。如图所示，单色光从单缝S射出，一部分入射到平面镜后反射到光屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是S′。 (1)通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝，________相当于另一个“缝”； (2)实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h＝0.15 mm，单缝到光屏的距离D＝1.2 m，观测到第3个亮条纹中心到第12个亮条纹中心的间距为22.78 mm，则该单色光的波长λ＝________ m(结果保留3位有效数字)； (3)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离________； A．将平面镜稍向上移动一些 B．将平面镜稍向右移动一些 C．将光屏稍向右移动一些 D．将光源由红色光改为绿色光 (4)实验表明，光从光疏介质射向光密介质界面发生反射，在入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，称为“半波损失”。如果把光屏移动到和平面镜接触，接触点P处是________。(选填“亮条纹”或“暗条纹”) 1 物理学习的核心在于思维 最基本的知识、方法才是最重要的； 30%兴趣+30%信心+30%方法+10%勤奋+l%天赋>100%成功初三物理暑假课程 学科网（北京）股份有限公司 $普高物理新教材选修1第4章光 第6讲 实验：用双缝干涉测量光的波长（讲义）--教师版（定稿） 普高物理新教材选修1第4章光 第6讲 实验：用双缝干涉测量光的波长 一、实验目的 1．理解双缝干涉的原理，能安装和调试仪器。 2．掌握相邻亮条纹(或暗条纹)中心间距的计算公式Δx＝λ及推导过程。 3．观察双缝干涉图样，掌握实验方法。 二、实验设计 1．实验原理 (1)干涉图样的获得：光源发出的光经滤光片成为单色光，单色光通过单缝后相当于线光源，经双缝后产生稳定的干涉图样，通过屏可以观察到明暗相间的干涉条纹，如果用白光通过双缝可以观察到彩色条纹。 (2)光的波长的测定：若双缝到屏的距离用l表示，双缝间的距离用d表示，相邻两条亮纹间的距离用Δx表示，则入射光的波长为λ＝。实验中d是已知的，测出l 、Δx即可计算出光的波长λ。 (3)测量Δx的方法：测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图甲所示，测量时先转动测量头，让分划板中心刻线与干涉条纹平行，然后转动手轮，使分划板向左(或向右)移动至分划板的中心刻线与条纹的中心对齐，记下此时读数，再同方向转动手轮，测出n条亮条纹间的距离a，则可求出相邻两条亮条纹间的距离Δx＝。 2．实验器材 双缝干涉仪，即光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头，另外还有学生电源，导线、刻度尺。 三、实验步骤 1．将光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图所示。 2．接好光源，闭合开关，使灯丝正常发光。 3．调节各元件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。 4．安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝的缝平行，两者间距5～10 cm，这时可观察白光的干涉条纹。 5．在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。 四、数据处理 1．安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹。 2．使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上的读数a1，将该条纹记为第1条亮纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a2，将该条纹记为第n条亮纹，则相邻两亮条纹间距Δx＝。 3．用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l(d是已知的)。 4．重复测量、计算，求出波长的平均值。 五、误差分析 1．测双缝到屏的距离l带来的误差，可通过选用毫米刻度尺，进行多次测量求平均值的办法减小误差。 2．测条纹间距Δx带来的误差。 (1)干涉条纹没有调到最清晰的程度。 (2)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。 (3)测量多条亮条纹间距离时读数不准确。 六、注意事项 1．双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，不要随便拆解遮光筒、测量头等元件。 2．滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸轻轻擦去。 3．安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直，间距大约5～10 cm。 4．调节的基本依据：照在像屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴线所致。干涉条纹不清晰的主要原因一般是单缝与双缝不平行。 5．测量头在使用时应使中心刻度线对应着亮(暗)条纹的中心。 6．光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行靠近。 专题讲练1 1.1、探究1　实验原理与操作 1、双缝干涉实验装置如图 ⑴ 实验中需调整 光源 、 单缝 、 双缝 、 光屏 、 遮光筒 达到共轴。双缝的作用是 形成线状相关光源 。 ⑵ 滤光片的作用是 使入射光变成单色光 ，单缝的作用是 把普通光源变成线光源，形成相干光源 。 ⑶ 若在遮光筒中充满折射率为的液体，则屏上干涉条纹的间距与真空时干涉条纹间距的比值为 1/n 。 2、如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，某同学用黄色滤光片时得到一个干涉图样，为了使干涉条纹的间距变宽，只进行一步操作，下列可以采取的方法是（ D ） A. 换用紫色的滤光片 B. 换用双缝间距更大的双缝片 C. 使光源离双缝距离近一些 D. 使光屏离双缝距离远一些 3、用a、b两种不同波长的光，先后用同一装置做双缝干涉实验，得到两种干涉条纹，其中a光的干涉条纹间距小于b光的条纹间距，则（ C ） （A）a光的波长大于b光的波长 （B）a光的光强大于b光的光强 （C）a光的光子能量大于b光的光子能量 （D）a、b光分别照射同一光电管，若a光发生光电效应，则b光一定发生光电效应 4、利用图中装置研究光的双缝干涉现象时，有下面几种说法，其中正确的是（ ABC ）（多选） （A）将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄 （B）将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 （C）换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄 （D）去掉滤光片后，干涉现象消失 5、用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，其中光源为白炽灯泡，调整实验装置使光屏上能观察到清晰的干涉条纹。关于该实验，下列说法正确的是（　ACD　） A．取下滤光片，光屏上将出现彩色的干涉条纹 B．若单缝向右平移一小段距离，光屏上相邻两条亮纹中心的距离增大 C．若将双缝间的距离d增大，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小 D．若将滤光片由红色换成绿色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小 6、在“用双缝干涉测光的波长”实验中（实验装置如图）： ⑴ 下列说法哪一个是错误的___A____。（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．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐 C．为了减少测量误差，可用测微目镜测出条亮纹间的距离，求出相邻两条亮纹间距 ⑵ 测量某亮纹位置时，手轮上的示数如右图，其示数为 。 7、现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置，用以测量红光的波长。 (1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左到右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、________、________、________、A。 (2)本实验的步骤有： ①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能沿遮光筒的轴线把屏照亮； ②按合理的顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上； ③用刻度尺测量双缝到屏的距离； ④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹间的距离。 在操作步骤②时还应注意_____________________________________________ 和___________________________________________________________________。 答案　(1)E　D　B　(2)放置单缝、双缝时，必须使缝平行　单缝、双缝间的距离要适当 解析　(1)滤光片E可以从白光中选出单色红光，单缝D是获取线光源，双缝B是获得相干光源，最后成像在毛玻璃屏A上，所以表示各光学元件的字母排列顺序为C、E、D、B、A。 (2)在操作步骤②时应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必须使缝平行；单缝、双缝间的距离要适当；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和毛玻璃屏的中心位于遮光筒的轴线上。 8、 (多选)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中(实验装置如图)，下列说法正确的是(　BC　) 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．测量某条干涉亮条纹位置时，应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐 C．为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距Δx＝ D．某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，可以采用的方法是改用蓝光作为入射光 解析　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；测量某条干涉亮条纹位置时，应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐，故B正确；n条亮条纹之间有n－1个间距，相邻两条亮条纹的间距Δx＝，故C正确；某同学用黄光作为入射光，根据Δx＝λ可知，为了增大干涉条纹的间距，应采用波长大于黄光的红光或橙光，不可以改用波长比黄光短的蓝光作为入射光，故D错误。 9、(多选)利用如图所示的实验装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，下列说法正确的有(　AB　) A．实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝 B．将滤光片由紫色换成红色，干涉条纹间距变宽 C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 D．测量过程中误将5个条纹间距数成6个，波长测量值偏大 解析　滤光片的作用是使入射光变成单色光，单缝的作用是使入射光变成线光源，双缝的作用是形成相干光源，其排列顺序合理，故A正确；将滤光片由紫色换成红色，波长λ变长，根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝λ知，条纹间距Δx增大，故B正确；将单缝向双缝移动一小段距离后，Δx与此距离无关，故干涉条纹间距不变，故C错误；测量过程中，把5个条纹间距数成6个，导致Δx变小，则波长测量值偏小，故D错误。 10、在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜(目镜)，如图所示。 (1)M、N、P三个光学元件依次为________。 A．滤光片、单缝、双缝 B．双缝、滤光片、单缝 C．单缝、双缝、滤光片 D．滤光片、双缝、单缝 (2)如图所示，测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上。如果想使中心刻线与亮条纹对齐，下列操作中可达到目的的是________。 A．仅转动透镜 B．仅转动遮光筒 C．仅转动手轮 D．仅转动测量头 (3)关于该实验，下列说法正确的是________。 A．若将滤光片向右平移一小段距离，光屏上相邻两条亮条纹中心的距离增大 B．若将双缝间的距离d减小，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离增大 C．若将滤光片由绿色换成红色，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离增大 D．为了减小测量误差，可用测微目镜测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹间距为Δx＝ 答案　(1)A　(2)D　(3)BC 解析　(1)双缝干涉实验是让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以让白炽灯灯光通过滤光片形成单色光，再经过单缝形成线光源，再通过双缝形成相干光源。故M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝，故选A。 (2)分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，应转动测量头使其方向一致，故选D。 (3)根据双缝干涉的间距公式Δx＝λ，可知Δx由双缝的距离d、双缝到光屏的距离l和入射光的波长λ共同决定，而将滤光片向右平移，条纹间距不变，A错误；将双缝间的距离d减小，由Δx＝λ，知Δx增大，B正确；将滤光片由绿色换成红色，可知波长变大，则光屏上相邻两条暗条纹间的距离增大，C正确；n条亮条纹之间有n－1个间距，则相邻亮条纹的间距为Δx＝，D错误。 11、如图所示是“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 答案　(1)C　(2)D 解析　(1)若粗调后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，故选C。 (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或减小双缝的间距d，故选D。 12、用光传感器进行双缝干涉的实验，如图甲所示是实验装置图。 (1)下列关于本实验的操作与叙述正确的是________。 A．干涉图像中，相邻两个波峰之间的距离即相邻两条亮条纹中心的间距 B．双缝挡板不动，下移光源，使之更靠近刻有双缝的挡板，则干涉条纹间距减小 C．光源不动，下移双缝挡板，使之更靠近光传感器，则干涉条纹间距不变 D．减小双缝间距，干涉条纹间距也减小 (2)在不改变双缝的间距和双缝到光传感器的距离的前提下，用红光和绿光做了两次实验，下图中的乙、丙分别对应这两次实验得到的干涉图像，红光的图像是________(填“乙”或“丙”)。 答案　(1)A　(2)丙 解析　(1)相邻两个波峰之间的距离即相邻两条亮条纹中心的间距，A正确； 根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝λ知，若下移光源，干涉条纹间距不变，B错误。 光源不动，下移双缝挡板，使之更靠近光传感器，即减小双缝与光传感器间距离，根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝λ知，干涉条纹间距会减小，C错误。 减小双缝间距，根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝λ知，干涉条纹间距增大，D错误。 (2)由Δx＝λ可知，波长越长，条纹间距越大，故红光的图像是丙。 13、(多选)利用如图所示的实验装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，下列说法正确的有(　AB　) A．实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝 B．将滤光片由紫色换成红色，干涉条纹间距变宽 C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 D．测量过程中误将5个条纹间距数成6个，波长测量值偏大 解析　滤光片的作用是使入射光变成单色光，单缝的作用是使入射光变成线光源，双缝的作用是形成相干光源，其排列顺序合理，故A正确；将滤光片由紫色换成红色，波长λ变长，根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝λ知，条纹间距Δx增大，故B正确；将单缝向双缝移动一小段距离后，由Δx＝λ可知，Δx与此距离无关，故干涉条纹间距不变，故C错误；测量过程中，把5个条纹间距数成6个，导致Δx变小，则波长测量值偏小，故D错误。 14、(多选)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中(实验装置如图)，下列说法正确的是(　BC　) 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．测量某条干涉亮条纹位置时，应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐 C．为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距Δx＝ D．某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，可以采用的方法是改用蓝光作为入射光 解析　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；测量某条干涉亮条纹位置时，应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐，故B正确；n条亮条纹之间有n－1个间距，相邻两条亮条纹的间距Δx＝，故C正确；某同学用黄光作为入射光，根据Δx＝λ可知，为了增大干涉条纹的间距，应采用波长大于黄光的红光或橙光，不可以改用波长比黄光短的蓝光作为入射光，故D错误。 15、在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将所用器材按要求安装在如图所示的光具座上，然后接通电源使光源正常工作。 (1)某同学调节完实验装置并观察了实验现象后，总结出以下几点，你认为正确的是________。 A．干涉条纹与双缝垂直 B．干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关 C．干涉条纹的疏密程度与光的波长有关 (2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第2条亮条纹中心与第6条亮条纹中心之间的距离为x，则该单色光的波长λ＝________。 答案　(1)C　(2) 解析　(1)实验中所得到的干涉条纹与双缝平行，故A错误；由Δx＝λ可知，干涉条件的疏密程度与双缝间的距离、双缝到屏的距离以及光的波长有关，故C正确，B错误。 (2)由题意可知，相邻亮条纹间的距离为Δx＝，又Δx＝，解得λ＝。 1.2、探究2　实验数据处理 1、在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。然后，接通电源使光源正常工作。 图1 图2 ⑴ 已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图2（a）所示，图2（a）中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图2（b）中游标尺上的读数；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3（a）所示，此时图3（b）中游标尺上的读数；答案⑴ ⑵ 利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离；这种色光的波长．答案 ⑵ 　 2、某同学利用图所示装置测量某种单色光的波长。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： (i)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 (ii)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＝______。 (iii)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　(i)B　(ii)　(iii)630 解析　(i)相邻明(暗)干涉条纹的宽度Δx＝λ，要增加观察到的条纹个数，即减小Δx，需增大d或减小l，因此应将屏向靠近双缝的方向移动，选项B正确。 (ii)第1条到第n条暗条纹间的距离为Δx，则相邻暗条纹间的距离 Δx′＝， 又Δx′＝λ，解得λ＝。 (iii)由λ＝ 代入数据解得λ＝630 nm。 3、利用双缝干涉测定单色光波长时，第一次分划板中心刻线对齐A条纹中心(图甲)，游标卡尺的示数如图丙所示，第二次分划板中心刻线对齐B条纹中心(图乙)，游标卡尺的示数如图丁所示。已知双缝间距为0.5 mm，从双缝到屏的距离为1 m，则图丙中游标卡尺的示数为________mm，可得相邻两亮条纹的间距Δx＝________mm，所测单色光的波长为________m。 答案　11.4　1.35　6.75×10－7 解析　游标卡尺读数等于固定刻度读数加上游标尺读数，10分度游标卡尺的精确度为0.1 mm，图丙中读数为11 mm＋0.1 m×4＝11.4 mm， 图丁中读数为16 mm＋0.1 m×8＝16.8 mm，可得相邻两条亮条纹的间距Δx＝ mm＝1.35 mm。实验时测量多条干涉条纹的目的是减小测量的误差，根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ， 可得单色光的波长λ＝Δx＝×1.35×10－3 m＝6.75×10－7 m。 4、如图甲所示为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。 (1)光具座上放置的光学元件依次为①光源(白炽灯)、②________、③________、④双缝、⑤遮光筒、⑥光屏。对于某种单色光，为增加相邻亮条纹(暗条纹)间的距离，可采取________________或________________的方法。 甲 (2)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹的中央，手轮的读数如图乙所示。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮条纹的中央，手轮的读数如图丙所示。则相邻两亮条纹的间距为____________mm(计算结果保留3位小数)。 (3)如果双缝的间距为0.30 mm、双缝和光屏之间的距离为900 mm，则待测光的波长为________m(计算结果保留3位有效数字)。 (4)如果将图甲中①光源(白炽灯)换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是________(选填数字代号)。 答案　(1)滤光片　单缝　增大双缝到光屏间的距离(或选用较长的遮光筒)　减小双缝之间的距离　(2)1.610　(3)5.37×10－7　(4)②③ 5、在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，备有下列仪器： A．白炽灯 B．双缝 C．单缝 D．滤光片 E．光屏 (1)把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是________(填写字母代号)。 (2)已知双缝到光屏之间的距离l＝500 mm，双缝之间的距离d＝0.50 mm，单缝到双缝之间的距离s＝100 mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图所示。则入射光的波长λ＝________m(结果保留2位有效数字)。 (3)实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有________。 A．改用波长较长的光(如红光)作为入射光 B．增大双缝到屏的距离 C．增大双缝到单缝的距离 D．增大双缝间距 答案　(1)ADCBE　(2)6.4×10－7　(3)AB 解析　(2)游标卡尺读数精确度为0.1 mm，A位置主尺读数为11 mm，游标尺读数为1×0.1 mm＝0.1 mm 读数为x1＝11 mm＋0.1 mm＝11.1 mm 同理B位置读数为，x2＝15.6 mm 则相邻条纹间距，Δx＝≈0.64 mm，则λ＝Δx＝6.4×10－7 m。 (3)由Δx＝λ可知，要增大条纹间距，可用波长更长的入射光、增大双缝到屏的距离或减小双缝间距，故A、B正确。 6、用双缝干涉测量光的波长。实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝间的距离L1＝100 mm，双缝与屏的距离L2＝700 mm，双缝间距d＝0.25 mm。用测量头来测量亮条纹中心间的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮条纹的中心(如图乙所示)，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数。 (1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮条纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1＝2.190 mm、对准第4条时读数x2＝________ mm； (2)根据以上条件，可算出这种光的波长λ＝______ nm；(保留三位有效数字) (3)在双缝干涉实验中发现条纹太密，难以测量，下列操作中可以使条纹变稀疏的是________。 A．改用波长较短的光(如紫光)作入射光 B．增大双缝到屏的距离 C．减小双缝间距 答案　(1)7.870　(2)675　(3)BC 解析　(1)分划板中心刻线对准第4条亮条纹中心时，读数x2＝7.5 mm＋37.0×0.01 mm＝ 7.870 mm (2)相邻亮条纹中心的间距Δx＝，根据Δx＝λ，得这种光的波长为λ＝Δx＝675 nm (3)根据Δx＝λ知，要使条纹变稀疏，可以增大双缝到屏的距离、减小双缝间距、增大入射光的波长，故选B、C。 7、双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。 (1)组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则________； A．可观察到水平方向的干涉条纹 B．可观察到竖直方向的干涉条纹 C．看不到干涉现象 (2)若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中________； A．观察不到干涉条纹 B．可观察到明暗相间的白条纹 C．可观察到彩色条纹 (3)若实验中在像屏上得到的干涉图样如图乙所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为λ＝________。分划板刻线在某条亮条纹位置时游标卡尺如图丙所示，则其读数为________ mm； (4)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丁所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值。 答案　(1)B　(2)C　(3)　31.20　(4)大于 解析　(1)将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，在毛玻璃屏上可观察到竖直方向的干涉条纹，故B正确，A、C错误。 (2)若取下红色滤光片，在毛玻璃屏上观察到的是白光(复色光)的干涉条纹，因此观察到的是彩色条纹，故C正确，A、B错误。 (3)条纹间距为Δx＝＝L 解得单色光波长为λ＝ 游标卡尺读数为31 mm＋4×0.05 mm＝31.20 mm。 (4)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，条纹间距测量值将偏大。 8、在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，备有下列仪器： A．白炽灯 B．双缝 C．单缝 D．滤光片 E．光屏 (1)把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是________(填写字母代号)。 (2)已知双缝到光屏之间的距离l＝500 mm，双缝之间的距离d＝0.50 mm，单缝到双缝之间的距离s＝100 mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心，如图甲，前后两次游标卡尺的读数如图乙所示。则入射光的波长λ＝________m(结果保留2位有效数字)。 答案　(1)ADCBE　(2)6.4×10－7 解析　(2)A位置读数为x1＝11 mm＋0.1 mm＝11.1 mm，B位置读数为x2＝15 mm＋6×0.1 mm＝15.6 mm 则相邻条纹间距，Δx＝≈0.64 mm，则λ＝Δx＝6.4×10－7 m。 9、某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。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________。 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。 10、用普通小灯泡作为光源完成“用双缝干涉测量光的波长”实验，首先将实验仪器按图甲所示的方式安装在光具座上。 (1)下列做法，有助于减小实验误差的是______； A．将单缝拆下 B．将单缝与双缝的位置互换 C．增大单缝与双缝间的距离 D．一次测出多条亮条纹间的距离，再算出相邻亮条纹的间距 (2)某同学选用红色滤光片进行测量，使测量头分划板中心刻线与某一亮条纹A的中心对齐，此时测量头上的游标卡尺如图乙所示(图乙为50分度游标卡尺)，其读数x1＝________ mm。然后转动手轮，使分划板中心刻线与另一亮条纹B的中心对齐，此时游标卡尺的读数为x2(x2>x1)，已知亮条纹A、B间还有4条亮条纹，则相邻亮条纹的间距为________(用x1和x2表示)； (3)若相邻亮条纹的间距记为Δx，双缝间距、屏与双缝间的距离分别记为d和l，则测量得到的单色光波长λ＝________(用Δx、d和l表示)。 答案　(1)D　(2)10.36　　(3)Δx 解析　(1)将单缝拆下或将单缝与双缝的位置互换，则无法获得干涉图样，实验无法完成，故A、B错误；增大单缝与双缝间的距离，对实验结果没有影响，故C错误；一次测出多条亮条纹间的距离，再算出相邻亮条纹的间距，这样有助于减小实验误差，故D正确。 (2)由题图乙知，50分度游标卡尺的读数为x1＝(10＋18×0.02) mm＝10.36 mm；已知亮条纹A、B间还有4条亮条纹，则相邻亮条纹的间距为Δx＝。 (3)由干涉条纹的间距公式Δx＝λ知，测量得到的单色光波长λ＝Δx。 11、洛埃德在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置。如图所示，单色光从单缝S射出，一部分入射到平面镜后反射到光屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是S′。 (1)通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝，________相当于另一个“缝”； (2)实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h＝0.15 mm，单缝到光屏的距离D＝1.2 m，观测到第3个亮条纹中心到第12个亮条纹中心的间距为22.78 mm，则该单色光的波长λ＝________ m(结果保留3位有效数字)； (3)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离________； A．将平面镜稍向上移动一些 B．将平面镜稍向右移动一些 C．将光屏稍向右移动一些 D．将光源由红色光改为绿色光 (4)实验表明，光从光疏介质射向光密介质界面发生反射，在入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，称为“半波损失”。如果把光屏移动到和平面镜接触，接触点P处是________。(选填“亮条纹”或“暗条纹”) 答案　(1)S′　(2)6.33×10－7　(3)AC　(4)暗条纹 解析　(1)通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝，S′相当于另一个“缝”。 (2)第3个亮条纹中心到第12个亮条纹中心的间距为22.78 mm，则相邻亮条纹间距为Δx＝ m≈2.53×10－3 m 等效双缝间的距离为d＝2h＝0.30 mm＝3.0×10－4 m 根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ ，则有λ＝＝ m≈6.33×10－7 m。 (3)根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，增大D，减小d，增大波长λ，能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离，所以A、C正确，B、D错误。 (4)如果把光屏移动到和平面镜接触，在入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，即“半波损失”，故直接射到光屏上的光和经平面镜反射的光相位差为π，所以接触点P处是暗条纹。 1 物理学习的核心在于思维 最基本的知识、方法才是最重要的； 30%兴趣+30%信心+30%方法+10%勤奋+l%天赋>100%成功初三物理暑假课程 学科网（北京）股份有限公司 $