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

**基本信息** 聚焦“用双缝干涉测量光的波长”实验，通过基础认知、操作应用、综合探究三层设计，实现从实验装置识别到误差分析的渐进式知识巩固，培养科学探究与科学思维能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|实验装置元件识别、步骤排序|如元件M/N/P选择（第1/8/10题），强化物理观念| |操作应用|数据读取、波长计算|如手轮读数及λ=Δxd/L应用（第3/4/12题），训练科学推理| |综合探究|误差分析、条件变式|如分划板方向对测量的影响（第2/15题），提升质疑创新能力|

实验：用双缝干涉测量光的波长基础练习卷 1．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，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。 (1)M、N、P分别是________（填字母标号）。 A．滤光片、单缝、双缝 B．双缝、滤光片、单缝 C．单缝、双缝、滤光片 (2)观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数如图丙所示，________mm。 (3)若已知双缝间距，双缝到屏的距离，则待测光的波长________。（用、、和表示） 2．某物理兴趣小组的同学利用如图（a）所示的干涉仪做“用双缝干涉测量光的波长”实验，图（b）是红光产生的干涉条纹，图（c）是通过目镜观测到测量头上的A、B两条纹的位置刻度。 (1)实验时，要想增加从目镜中观察到的条纹个数，需将屏向________（填“靠近”或“远离”）双缝的方向移动。 (2)已知双缝到光屏的距离，双缝间距，则所测红光波长约为________（结果保留两位有效数字）。 (3)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（d）所示。则在这种情况下来测量干涉条纹的间距时，测量值________（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 3．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，要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，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，由左至右，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，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮； ②按合理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用米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）测量数条亮纹间的距离。 在操作步骤②时还应注意________。 (3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距为__________mm。 (4)已知双缝间距d为测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式________，求得所测红光波长为__________nm。 4．如图甲为双缝干涉实验装置示意图。光源发出的光经滤光片成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，我们可以在这个屏上观察到干涉条纹。 (1)若取下滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中观察到__________（选填“白条纹”或“彩色条纹”）。 (2)若想增加从目镜中观察到的单色光干涉条纹个数，则应该____。 A．将单缝向双缝靠近 B．使用间距更小的双缝 C．将屏向靠近双缝的方向移动 D．将屏向远离双缝的方向移动 (3)某次实验中，该装置双缝间距d=0.20mm，双缝到光屏的距离l=700mm，在光屏上得到的干涉图样如图乙所示，将测量头的分划板中心刻线与A条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示，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，记下此时图丁中手轮上的示数为17.270mm，则得到相邻亮条纹的间距Δx为__________mm；形成此干涉图样的单色光的波长为__________m（最后一空保留2位有效数字）。 5．某同学利用双缝干涉实验来测量某种单色光的波长，实验装置如图所示。 (1)关于光具座上放置的光学元件，下列说法正确的有（　　） A．①、②、③、④分别对应的仪器是凸透镜、单缝、滤光片和双缝 B．②的作用是获得单色光，④的作用是产生线光源 C．实验中可以通过拨杆调节③，使干涉条纹更加清晰 D．若将灯泡换成激光光源，去掉①、②、③，仍可以观察到干涉条纹 (2)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以（　　） A．转动测量头 B．将红色滤光片换成绿色滤光片 C．使用间距更小的双缝 D．减小透镜与单缝的距离 (3)该同学调整手轮后，第3条明条纹中心到第9条明条纹中心的距离为x，已知双缝间距为d，光屏与双缝间的距离为L。计算可得这种色光的波长λ=______（用题中已知的物理量符号表示）。 6．如图1所示是双缝干涉测光的波长的实验装置图，某次实验选用的双缝间距为d，毛玻璃屏与双缝间的距离为L，接通电源使光源正常工作。 (1)实验目的与器材：在组装仪器时M处实验器材和双缝应该相互__________（选填“垂直”或“平行”）放置。 (2)实验原理与数据：已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，游标卡尺上有50分度，某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹（如图甲所示），此时测量头上游标卡尺的读数为；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐（如图乙所示），此时测量头上游标卡尺的示数如图2所示，则读数为__________，计算这种色光波长的表达式为__________（用题中给出的字母L、d、、表示）。 (3)若想增加从目镜中观察到的条纹个数增多，可以_________。 A．将单缝向双缝靠近 B．将红色滤光片换成绿色滤光片 C．使用间距更小的双缝 D．增大双缝到屏的距离 (4)若在单缝与透镜之间加入一个偏振片，测得该单色光的波长与不加偏振片时相比______。 A．增加 B．不变 C．减小 7．某同学用双缝干涉测量光的波长，实验装置如图1所示。 (1)下列说法正确的是________（多选）。 A．透镜的作用是使射向单缝的光更集中 B．各元件的中心应位于遮光筒的轴线上，且保证单缝和双缝垂直 C．若将光源换成红色激光，不需要单缝也能获得清晰的干涉条纹 (2)若实验时从目镜中看到干涉条纹太密集，可以________（选填“增大”或“减小”）双缝到屏的距离，从而减少目镜中观察到的条纹数量。 (3)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹中心，读出手轮的读数为x1=1.25 mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第5条亮纹中心，如图2所示，读出手轮的读数x2=________mm。已知双缝间的距离d=0.3 mm，双缝到光屏的距离L=1.0 m，则所测光的波长是________m。 8．某物理兴趣小组采用图甲所示的双缝干涉实验装置，开展光的波长测定实验，实验过程中通过目镜清晰观测到光屏上的干涉条纹。 (1)如图乙所示，实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，下列操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行的是（　　） A．仅拨动拨杆 B．仅旋转单缝 C．仅前后移动凸透镜 D．仅旋转毛玻璃处的测量头 (2)M、N、P三个光学元件依次为______。 A．单缝、双缝、滤光片 B．双缝、滤光片、单缝 C．滤光片、单缝、双缝 D．滤光片、双缝、单缝 (3)在用游标卡尺测定某干涉条纹位置时，得到卡尺上的示数如图所示，则该干涉条纹位置是______cm。 (4)在测定某单色光波长的实验中，测得光源到单缝间距为，单缝到双缝间距为，双缝到光屏间距为，单缝宽为，双缝间距为，测得连续五条亮纹位置，其中第一条纹位置为，第五条纹位置为，则该单色光的波长为______（答案选用，，，，，，表示）。 9．某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置来测量光的波长。某次实验选用的双缝间距，毛玻璃屏与双缝间的距离，滤光片为红色滤光片，接通电源使光源正常工作。 (1)正确的组装实验设备时，图甲中a、b分别为________（填正确答案标号）。 A．双缝、单缝 B．单缝、双缝 (2)已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，游标尺上有20个等分刻度，该小组同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹（如图乙所示），此时测量头上游标卡尺的读数为4.65mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐（如图丙所示），此时测量头上游标卡尺的示数如图丁所示，则读数为________mm，实验所用红光的波长________nm（结果保留三位有效数字）。 (3)若仅将红色滤光片更换为绿色滤光片，则条纹间的距离将________（填“变大”“变小”或“不变”）。 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从左到右依次为光源、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．双缝、滤光片、单缝    B．滤光片、单缝、双缝    C．单缝、双缝、滤光片 (2)关于该实验，下列说法中正确的是（　　） A．若测量过程中，把6个条纹间距数成5个，会导致波长测量值偏小 B．若将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两条亮条纹中心的距离增大 C．若将滤光片向右平移一小段距离，相邻两条亮条纹中心的距离增大 D．若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质，相邻两条亮条纹中心的距离增大 (3)已知双缝间的距离，双缝到光屏的距离，实验中用某种单色光照射双缝时，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示为11.1mm；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第7条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示为________mm，则这种单色光的波长为________m（最后一空结果保留两位有效数字）。 11．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，某同学利用如图所示的装置进行实验，已知双缝间距为d，毛玻璃屏与双缝间的距离为l，光源发出白光。 (1)图中光具座①②③位置处固定相应装置分别为滤光片、________、________。 (2)该同学先安装红色滤光片，调节装置后在目镜中观察到清晰的干涉条纹。然后取下红色滤光片，其他实验条件不变，在目镜中将（　　） A．观察不到干涉条纹，仅能看到均匀的白光 B．观察到明暗相间的白色干涉条纹 C．观察到彩色条纹，中央为红色亮纹 D．观察到彩色条纹，中央为白色亮纹 (3)为了测量绿光波长，换用绿色滤光片后，该同学使用测量头进行读数。 ①若分划板中心线对准第1条亮纹中心时读数为，对准第5条亮纹中心时读数为，则相邻亮纹间距可表示为________； ②若测得的，已知，，则绿光波长________m（结果保留两位有效数字） 12．某同学通过双缝干涉实验测量红光的波长，实验装置如图甲所示。 (1)实验测量时，将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，记下此时图乙中手轮上的示数__________mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数为10.200mm。 (2)若已知双缝间距为，测得双缝到屏的距离为，则实验所测红光波长为__________nm。 (3)图丙是本实验中从目镜中看到的红光干涉条纹，若换用更窄的双缝，则看到的条纹应是图丁中的__________（填“A”或“B”）。 13．“用双缝干涉测光的波长”的实验装置如图所示。 (1)某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点： A．灯丝与单缝和双缝必须平行放置    B．干涉条纹与双缝垂直 C．干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关    D．干涉条纹的间距与光的波长有关 以上几点中，你认为正确的是__________。 (2)用带有游标卡尺的测量头测量相邻两条亮条纹间的距离。转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹（将这一条纹确定为第1亮条纹）的中心，此时游标卡尺上的示数如图乙所示，再转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第5条亮条纹的中心，此时游标卡尺上的示数情况如图丙所示，则图丙的示数__________。如果实验所用双缝之间的距离，双缝到屏的距离。根据以上数据可得出光的波长__________（保留1位小数）。 (3)丁图为实验装置简化示意图。为单缝，为双缝，屏上点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到原来点处的干涉条纹__________（“向上移动”“向下移动”“仍在点”） (4)戊图中目镜观察到的干涉条纹倾斜，__________（“会”或者“不会”）影响波长测量的结果。 14．如图所示是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图。 (1)图中①是小灯泡光源，⑤是光屏，它们之间的②③④依次是_________ A．滤光片、单缝、双缝 B．单缝、滤光片、双缝 C．单缝、双缝、滤光片 (2)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．增大③和④之间的距离 B．增大④和⑤之间的距离 C．将红色滤光片改为绿色滤光片 D．增大双缝之间的距离 (3)在某次实验中，已知双缝到光屏之间的距离是600mm，双缝之间的距离是0.20mm，单缝到双缝之间的距离是100mm某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如图甲所示，然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数如图乙所示，这两次示数依次为_________mm和_________mm，由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为_________（结果保留整数位） 15．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)已知双缝到光屏的距离，双缝间距，相邻两亮条纹中心间距为，求得所测红光波长约为_____. (3)若测量头的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 16．某实验小组利用如图所示的洛埃镜装置观察光的干涉现象。光从单缝射出，一部分直接射到光屏上，另一部分经平面镜MN反射后投射到光屏上，两束光在光屏上形成干涉条纹。已知单缝到平面镜的竖直距离为，到光屏的水平距离为。 (1)关于实验过程中的实际操作，下列说法正确的是（    ） A．为了提高干涉条纹的亮度，单缝越宽越好 B．为了增大干涉条纹间距，应换用频率较高的单色光照射 C．光源应选用单色光源，以保证光的频率单一，便于观察到清晰的干涉条纹 (2)若测得第2条亮纹中央到第7条亮纹中央的间距为，则该单色光的波长______（用、、表示）； (3)若将平面镜MN稍向下平移，相邻两条亮纹之间的距离将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 17．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从左到右依次为光源、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．双缝、滤光片、单缝 B．滤光片、单缝、双缝 C．单缝、双缝、滤光片 (2)关于该实验，下列说法中正确的是（　　） A．若测量过程中，把6个条纹间距数成5个，会导致波长测量值偏小 B．若将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两条亮条纹中心的距离增大 C．若将滤光片向右平移一小段距离，相邻两条亮条纹中心的距离增大 D．若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质，相邻两条亮条纹中心的距离增大 (3)已知双缝间的距离d＝0.4mm，双缝到光屏的距离L＝0.5m，实验中用某种单色光照射双缝时，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示为11.1mm；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第7条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示为______mm，则这种单色光的波长为______m（最后一空结果保留两位有效数字）。 18．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图所示。 (1)某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点，其中正确的是（　　） A．图中、、的器材分别是滤光片、单缝板和双缝板 B．屏上看到的干涉条纹与双缝相垂直 C．干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关 D．干涉条纹的间距与光的波长有关 (2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图甲所示，该读数为______。 (3)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，如图乙所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值______（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 实验：用双缝干涉测量光的波长基础练习卷 1．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，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。 (1)M、N、P分别是________（填字母标号）。 A．滤光片、单缝、双缝 B．双缝、滤光片、单缝 C．单缝、双缝、滤光片 (2)观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数如图丙所示，________mm。 (3)若已知双缝间距，双缝到屏的距离，则待测光的波长________。（用、、和表示） 【答案】(1)A (2)4.595 (3) 【详解】（1）双缝干涉实验中，光学元件的顺序为：光源→透镜→滤光片（获得单色光）→单缝（获得线光源）→双缝（获得相干光源）→遮光筒→毛玻璃→放大镜，因此M、N、P依次为滤光片、单缝、双缝。 故选A。 （2）的读数为 （3）​是第1条亮纹位置，​是第7条亮纹位置，相邻条纹间距 根据双缝干涉公式，整理得波长 2．某物理兴趣小组的同学利用如图（a）所示的干涉仪做“用双缝干涉测量光的波长”实验，图（b）是红光产生的干涉条纹，图（c）是通过目镜观测到测量头上的A、B两条纹的位置刻度。 (1)实验时，要想增加从目镜中观察到的条纹个数，需将屏向________（填“靠近”或“远离”）双缝的方向移动。 (2)已知双缝到光屏的距离，双缝间距，则所测红光波长约为________（结果保留两位有效数字）。 (3)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（d）所示。则在这种情况下来测量干涉条纹的间距时，测量值________（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 【答案】(1)靠近 (2) (3)大于 【详解】（1）根据双缝干涉相邻条纹间距公式可知，要想增加从目镜中观察到的条纹个数，即需要减小相邻条纹的间距，即减小双缝到光屏的距离，因此需将屏向靠近双缝的方向移动。 （2）由图可知A条纹的位置刻度 由图可知B条纹的位置刻度 相邻条纹间距 根据双缝干涉相邻条纹间距公式 解得 （3）由于测量方向与条纹的垂直距离方向存在夹角，测微目镜所测量的距离实际上是直角三角形的斜边，而真实条纹间距是直角边，所以测量值大于实际值。 3．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，要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，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，由左至右，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，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮； ②按合理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用米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）测量数条亮纹间的距离。 在操作步骤②时还应注意________。 (3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距为__________mm。 (4)已知双缝间距d为测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式________，求得所测红光波长为__________nm。 【答案】(1)EDB (2)使单缝与双缝相互平行 (3) 13.870 2.310 (4) 【详解】（1）由左至右依次为白光光源、滤光片、单缝、双缝和光屏，即表示各光学元件的字母排列顺序应为C、E、D、B、A。 （2）在操作步骤②时还应注意使单缝与双缝相互平行； （3）[1][2]第1条亮纹对应的示数为x1=2mm+0.01mm×32.0=2.320mm； 第6条亮纹对应的示数为x6=13.5mm+0.01mm×37.0=13.870mm 相邻亮纹的间距 （4）[1][2]根据可得 代入数据可得 4．如图甲为双缝干涉实验装置示意图。光源发出的光经滤光片成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，我们可以在这个屏上观察到干涉条纹。 (1)若取下滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中观察到__________（选填“白条纹”或“彩色条纹”）。 (2)若想增加从目镜中观察到的单色光干涉条纹个数，则应该____。 A．将单缝向双缝靠近 B．使用间距更小的双缝 C．将屏向靠近双缝的方向移动 D．将屏向远离双缝的方向移动 (3)某次实验中，该装置双缝间距d=0.20mm，双缝到光屏的距离l=700mm，在光屏上得到的干涉图样如图乙所示，将测量头的分划板中心刻线与A条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示，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，记下此时图丁中手轮上的示数为17.270mm，则得到相邻亮条纹的间距Δx为__________mm；形成此干涉图样的单色光的波长为__________m（最后一空保留2位有效数字）。 【答案】(1)彩色条纹 (2)C (3) 2.12/2.121 6.1×10−7 【详解】（1）取下滤光片，光源发出的光为复色光，经双缝干涉后会形成彩色条纹（不同颜色的光干涉条纹间距不同，叠加成彩色）。 （2）根据双缝干涉条纹间距公式，要增加条纹个数，需减小条纹间距Δx A．单缝与双缝间距不影响条纹间距，故A不符合题意； B．使用间距更小的双缝即d减小，则Δx增大，故B不符合题意； C．将屏向靠近双缝移动即l减小，Δx减小，条纹个数增加，故C符合题意； D．将屏向远离双缝的方向移动，即l增大，Δx增大，条纹个数减小，故D不符合题意； 故选C。 （3）[1]手轮读数为固定刻度加可动刻度，故图丁中手轮上的示数为 [2]手轮读数为固定刻度加可动刻度，故图丙中手轮上的示数为 由乙图可知，则得相邻亮条纹的间距为 [3]根据双缝干涉条纹间距公式可知，形成此干涉图样的单色光的波长为 5．某同学利用双缝干涉实验来测量某种单色光的波长，实验装置如图所示。 (1)关于光具座上放置的光学元件，下列说法正确的有（　　） A．①、②、③、④分别对应的仪器是凸透镜、单缝、滤光片和双缝 B．②的作用是获得单色光，④的作用是产生线光源 C．实验中可以通过拨杆调节③，使干涉条纹更加清晰 D．若将灯泡换成激光光源，去掉①、②、③，仍可以观察到干涉条纹 (2)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以（　　） A．转动测量头 B．将红色滤光片换成绿色滤光片 C．使用间距更小的双缝 D．减小透镜与单缝的距离 (3)该同学调整手轮后，第3条明条纹中心到第9条明条纹中心的距离为x，已知双缝间距为d，光屏与双缝间的距离为L。计算可得这种色光的波长λ=______（用题中已知的物理量符号表示）。 【答案】(1)CD (2)B (3) 【详解】（1）AB．为获取两个单色线光源，①处应为凸透镜、②处应为滤光片、③处为单缝、④处为双缝，滤光片的作用是获得单色光，单缝的作用是产生线光源，故AB错误； C．若实验中干涉条纹不清晰，可以通过拨杆调节单缝，可使干涉条纹更加清晰，故C正确； D．若将灯泡换成激光光源，由于激光的相干性高，所以去掉①、②、③，仍可以观察到干涉条纹，故D正确。 故选CD。 （2）根据干涉条纹间距公式可知，若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则应减小条纹间距∆x，所以可以减小双缝到光屏的距离、增加双缝的间距或者减小入射光的波长，即将红色滤光片换成绿色滤光片。 故选B。 （3）根据干涉条纹间距公式， 所以 6．如图1所示是双缝干涉测光的波长的实验装置图，某次实验选用的双缝间距为d，毛玻璃屏与双缝间的距离为L，接通电源使光源正常工作。 (1)实验目的与器材：在组装仪器时M处实验器材和双缝应该相互__________（选填“垂直”或“平行”）放置。 (2)实验原理与数据：已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，游标卡尺上有50分度，某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹（如图甲所示），此时测量头上游标卡尺的读数为；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐（如图乙所示），此时测量头上游标卡尺的示数如图2所示，则读数为__________，计算这种色光波长的表达式为__________（用题中给出的字母L、d、、表示）。 (3)若想增加从目镜中观察到的条纹个数增多，可以_________。 A．将单缝向双缝靠近 B．将红色滤光片换成绿色滤光片 C．使用间距更小的双缝 D．增大双缝到屏的距离 (4)若在单缝与透镜之间加入一个偏振片，测得该单色光的波长与不加偏振片时相比______。 A．增加 B．不变 C．减小 【答案】(1)平行 (2) 15.02 (3)B (4)B 【详解】（1）双缝干涉实验中，M为单缝，单缝需要与双缝平行放置，才能得到清晰的干涉条纹。 （2）[1]游标卡尺读数； [2]第1条到第5条亮纹间有个相邻亮纹间距，得相邻间距 结合双缝干涉公式，推导得波长 （3）A. 单缝与双缝的距离不影响，目镜中条纹个数不变，故A错误； B. 绿光波长比红光短，由 知减小，减小，相同视野内条纹个数增加，故B正确； C. 由 知双缝间距减小，增大，条纹个数减少，故C错误； D. 由 知增大双缝到屏的距离，增大，条纹个数减少，故D错误。 故选B。 （4）偏振片仅改变光的振动方向，不改变光的频率，同一介质中光的波长由频率和介质决定，频率不变则波长不变，因此波长不变。 故选B。 7．某同学用双缝干涉测量光的波长，实验装置如图1所示。 (1)下列说法正确的是________（多选）。 A．透镜的作用是使射向单缝的光更集中 B．各元件的中心应位于遮光筒的轴线上，且保证单缝和双缝垂直 C．若将光源换成红色激光，不需要单缝也能获得清晰的干涉条纹 (2)若实验时从目镜中看到干涉条纹太密集，可以________（选填“增大”或“减小”）双缝到屏的距离，从而减少目镜中观察到的条纹数量。 (3)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹中心，读出手轮的读数为x1=1.25 mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第5条亮纹中心，如图2所示，读出手轮的读数x2=________mm。已知双缝间的距离d=0.3 mm，双缝到光屏的距离L=1.0 m，则所测光的波长是________m。 【答案】(1)AC (2)增大 (3) 7.25 【详解】（1）A．透镜的作用是使射向单缝的光更集中，故A正确； B．各元件的中心应位于遮光筒的轴线上，且保证单缝和双缝平行，故B错误； C．若将光源换成红色激光，由于激光的单色性强，不需要单缝也能获得清晰的干涉条纹，故C正确。 故选AC。 （2）若实验时从目镜中看到干涉条纹太密集，由可知可以增大双缝到屏的距离，增大相邻条纹间距离，从而减少目镜中观察到的条纹数量。 （3）[1]分划板中心刻线对准第5条亮纹中心时手轮的读数 [2]相邻条纹间距离 又，解得 8．某物理兴趣小组采用图甲所示的双缝干涉实验装置，开展光的波长测定实验，实验过程中通过目镜清晰观测到光屏上的干涉条纹。 (1)如图乙所示，实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，下列操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行的是（　　） A．仅拨动拨杆 B．仅旋转单缝 C．仅前后移动凸透镜 D．仅旋转毛玻璃处的测量头 (2)M、N、P三个光学元件依次为______。 A．单缝、双缝、滤光片 B．双缝、滤光片、单缝 C．滤光片、单缝、双缝 D．滤光片、双缝、单缝 (3)在用游标卡尺测定某干涉条纹位置时，得到卡尺上的示数如图所示，则该干涉条纹位置是______cm。 (4)在测定某单色光波长的实验中，测得光源到单缝间距为，单缝到双缝间距为，双缝到光屏间距为，单缝宽为，双缝间距为，测得连续五条亮纹位置，其中第一条纹位置为，第五条纹位置为，则该单色光的波长为______（答案选用，，，，，，表示）。 【答案】(1)D (2)C (3)1.725 (4) 【详解】（1）若要使得分划板中心刻线与干涉条纹平行，则仅旋转毛玻璃处的测量头即可。 故选D。 （2）M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝，故选C； （3）该干涉条纹位置是1.7cm+0.05mm×5=1.725cm。 （4）条纹间距为 根据，可得 9．某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置来测量光的波长。某次实验选用的双缝间距，毛玻璃屏与双缝间的距离，滤光片为红色滤光片，接通电源使光源正常工作。 (1)正确的组装实验设备时，图甲中a、b分别为________（填正确答案标号）。 A．双缝、单缝 B．单缝、双缝 (2)已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，游标尺上有20个等分刻度，该小组同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹（如图乙所示），此时测量头上游标卡尺的读数为4.65mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐（如图丙所示），此时测量头上游标卡尺的示数如图丁所示，则读数为________mm，实验所用红光的波长________nm（结果保留三位有效数字）。 (3)若仅将红色滤光片更换为绿色滤光片，则条纹间的距离将________（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1)B (2) 15.05 693 (3)变小 【详解】（1）正确的组装实验设备时，图甲中a、b分别为单缝、双缝，故选B； （2）[1][2]游标卡尺读数=15mm+0.05mm×1=15.05mm，所以条纹间距离 由可知。 （3）绿光的波长小于红光的波长，所以实验中若仅将红色滤光片更换为绿色滤光片，根据可知，条纹间的距离将变小。 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从左到右依次为光源、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．双缝、滤光片、单缝    B．滤光片、单缝、双缝    C．单缝、双缝、滤光片 (2)关于该实验，下列说法中正确的是（　　） A．若测量过程中，把6个条纹间距数成5个，会导致波长测量值偏小 B．若将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两条亮条纹中心的距离增大 C．若将滤光片向右平移一小段距离，相邻两条亮条纹中心的距离增大 D．若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质，相邻两条亮条纹中心的距离增大 (3)已知双缝间的距离，双缝到光屏的距离，实验中用某种单色光照射双缝时，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示为11.1mm；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第7条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示为________mm，则这种单色光的波长为________m（最后一空结果保留两位有效数字）。 【答案】(1)B (2)B (3) 15.6 【详解】（1）M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。 故选B。 （2）A．根据条纹间距公式，可得 若测量过程中，把6个条纹间距数成5个，则测量值偏大，会导致波长测量值偏大，故A错误； B．若将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，则L增大，根据可知，相邻两条亮条纹中心的距离增大，故B正确； C．若将滤光片向右平移一小段距离，d、L、均不变，则不变，故相邻两条亮条纹中心的距离不变，故C错误； D．若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质，根据 可知介质中的波长减小，则减小，故相邻两条亮条纹中心的距离减小，故D错误。 故选B。 （3）[1]10分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知读数为 [2]根据条纹间距公式，可得 其中 代入数据可得 11．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，某同学利用如图所示的装置进行实验，已知双缝间距为d，毛玻璃屏与双缝间的距离为l，光源发出白光。 (1)图中光具座①②③位置处固定相应装置分别为滤光片、________、________。 (2)该同学先安装红色滤光片，调节装置后在目镜中观察到清晰的干涉条纹。然后取下红色滤光片，其他实验条件不变，在目镜中将（　　） A．观察不到干涉条纹，仅能看到均匀的白光 B．观察到明暗相间的白色干涉条纹 C．观察到彩色条纹，中央为红色亮纹 D．观察到彩色条纹，中央为白色亮纹 (3)为了测量绿光波长，换用绿色滤光片后，该同学使用测量头进行读数。 ①若分划板中心线对准第1条亮纹中心时读数为，对准第5条亮纹中心时读数为，则相邻亮纹间距可表示为________； ②若测得的，已知，，则绿光波长________m（结果保留两位有效数字） 【答案】(1) 单缝 双缝 (2)D (3) 【详解】（1）双缝干涉实验装置，光应先通过滤光片，获取单色光；之后经过单缝，使入射光变成线光源；再通过双缝，形成相干光源。最后到达光屏上；故固定的顺序为滤光片，单缝，双缝。 （2）取下滤光片，白光的干涉条纹为彩色的，中央为白色亮纹；故选D。 （3）[1]第1条亮纹中心和第5条亮纹中心共有4个间距，则相邻的条纹间距为 [2]波长与条纹间距的关系为 联立得到 12．某同学通过双缝干涉实验测量红光的波长，实验装置如图甲所示。 (1)实验测量时，将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，记下此时图乙中手轮上的示数__________mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数为10.200mm。 (2)若已知双缝间距为，测得双缝到屏的距离为，则实验所测红光波长为__________nm。 (3)图丙是本实验中从目镜中看到的红光干涉条纹，若换用更窄的双缝，则看到的条纹应是图丁中的__________（填“A”或“B”）。 【答案】(1)3.700 (2)650 (3)B 【详解】（1）图乙中手轮上的示数为 （2）第1条亮条纹到第5条亮条纹的间隔为 所以，相邻亮纹间距 根据双缝干涉公式，波长为 （3）根据公式，换用更窄的双缝，即双缝间距减小，故相邻亮纹间距增大，条纹间距变宽的是丁图中的B。 故填B。 13．“用双缝干涉测光的波长”的实验装置如图所示。 (1)某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点： A．灯丝与单缝和双缝必须平行放置    B．干涉条纹与双缝垂直 C．干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关    D．干涉条纹的间距与光的波长有关 以上几点中，你认为正确的是__________。 (2)用带有游标卡尺的测量头测量相邻两条亮条纹间的距离。转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹（将这一条纹确定为第1亮条纹）的中心，此时游标卡尺上的示数如图乙所示，再转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第5条亮条纹的中心，此时游标卡尺上的示数情况如图丙所示，则图丙的示数__________。如果实验所用双缝之间的距离，双缝到屏的距离。根据以上数据可得出光的波长__________（保留1位小数）。 (3)丁图为实验装置简化示意图。为单缝，为双缝，屏上点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到原来点处的干涉条纹__________（“向上移动”“向下移动”“仍在点”） (4)戊图中目镜观察到的干涉条纹倾斜，__________（“会”或者“不会”）影响波长测量的结果。 【答案】(1)AD (2) 8.95 737.5 (3)向上移动 (4)不会 【详解】（1）A．为了获得清晰的干涉条纹，灯丝与单缝、双缝必须平行放置，故A正确； B．干涉条纹与双缝平行，不是垂直，故B错误； C．根据双缝干涉条纹间距公式，干涉条纹疏密与单缝宽度无关，与双缝间距、双缝到屏距离、光的波长有关，故C错误； D．由可知，干涉条纹间距与光的波长有关，故D正确。 故选AD。 （2）[1]图丙读数 [2]乙图读数 第1条到第5条亮纹间隔为个，故 已知，，由 得 （3）单缝向下偏离后，到双缝的光程不相等，原来点光程差为0（亮纹），现在也要总光程差为0，所以零级亮纹（原点的亮纹）会向上移动。 （4）干涉条纹倾斜时，相邻亮纹中心在测量方向（分划板移动方向）的距离差不变，测量得到的相邻条纹间距不受影响，因此不会影响波长的测量结果。 14．如图所示是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图。 (1)图中①是小灯泡光源，⑤是光屏，它们之间的②③④依次是_________ A．滤光片、单缝、双缝 B．单缝、滤光片、双缝 C．单缝、双缝、滤光片 (2)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．增大③和④之间的距离 B．增大④和⑤之间的距离 C．将红色滤光片改为绿色滤光片 D．增大双缝之间的距离 (3)在某次实验中，已知双缝到光屏之间的距离是600mm，双缝之间的距离是0.20mm，单缝到双缝之间的距离是100mm某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如图甲所示，然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数如图乙所示，这两次示数依次为_________mm和_________mm，由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为_________（结果保留整数位） 【答案】(1)A (2)B (3) 0.640/0.641 10.293/10.294/10.295 536 【详解】（1）为了得到单色相干光源，需在灯泡光源后加装滤光片得到单色光源，所以②是滤光片，其次是单缝、双缝。 故选A。 （2）A．根据可知增大单缝到双缝的距离，并不能增大亮纹间距，A错误 B．根据可知增大双缝到屏的距离L，可以增大亮纹间距，B正确： C．根据以及红光波长大于绿光波长，可知将滤光片换成绿光后减小，会减小亮纹间距，C错误； D．根据可知增大双缝间距d，会减小亮纹间距，D错误。 故选B。 （3）[1]由螺旋测微器读数规则可知主尺刻度0.5mm，螺旋分尺刻度为 所以图甲的示数为 [2]由螺旋测微器读数规则可知主尺刻度为10mm，螺旋分尺刻度为 所以图乙的示数为； [3]根据题意可知，亮纹间距为 根据 可得 15．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)已知双缝到光屏的距离，双缝间距，相邻两亮条纹中心间距为，求得所测红光波长约为_____. (3)若测量头的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 【答案】(1)A (2)672 (3)大于 【详解】（1）M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。 故选A。 （2）螺旋测微器的精确值为，由图可得， 则相邻两亮条纹中心间距为 根据，可得所测红光波长为 （3）测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，实际条纹的间距 其中θ为条纹与分划板中心竖直刻线间的夹角，可知在这种情况下的测量值大于实际值。 16．某实验小组利用如图所示的洛埃镜装置观察光的干涉现象。光从单缝射出，一部分直接射到光屏上，另一部分经平面镜MN反射后投射到光屏上，两束光在光屏上形成干涉条纹。已知单缝到平面镜的竖直距离为，到光屏的水平距离为。 (1)关于实验过程中的实际操作，下列说法正确的是（    ） A．为了提高干涉条纹的亮度，单缝越宽越好 B．为了增大干涉条纹间距，应换用频率较高的单色光照射 C．光源应选用单色光源，以保证光的频率单一，便于观察到清晰的干涉条纹 (2)若测得第2条亮纹中央到第7条亮纹中央的间距为，则该单色光的波长______（用、、表示）； (3)若将平面镜MN稍向下平移，相邻两条亮纹之间的距离将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】(1)C (2) (3)变小 【详解】（1）A．单缝过宽会降低光的相干性，无法得到清晰的干涉条纹，因此不是越宽越好，故A错误； B．光的频率越高，波长越短，根据干涉条纹间距公式，波长越短条纹间距越小，无法增大条纹间距，故B错误； C．干涉需要频率相同的相干光，单色光频率单一，相干性好，便于观察清晰干涉条纹，故C正确。 故选C。 （2）条纹间距为 缝光源S通过平面镜成的像相当于另一缝光源，由双缝干涉相邻两条亮纹间距公式 其中， 可得 （3）条纹间距为 缝光源S通过平面镜成的像相当于另一缝光源，由双缝干涉相邻两条亮间距公式 其中， 可得 若将平面镜MN稍向下平移，h变大，相邻两条亮纹之间的距离将变小。 17．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从左到右依次为光源、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．双缝、滤光片、单缝 B．滤光片、单缝、双缝 C．单缝、双缝、滤光片 (2)关于该实验，下列说法中正确的是（　　） A．若测量过程中，把6个条纹间距数成5个，会导致波长测量值偏小 B．若将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两条亮条纹中心的距离增大 C．若将滤光片向右平移一小段距离，相邻两条亮条纹中心的距离增大 D．若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质，相邻两条亮条纹中心的距离增大 (3)已知双缝间的距离d＝0.4mm，双缝到光屏的距离L＝0.5m，实验中用某种单色光照射双缝时，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示为11.1mm；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第7条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示为______mm，则这种单色光的波长为______m（最后一空结果保留两位有效数字）。 【答案】(1)B (2)B (3) 15.6 【详解】（1）在 “用双缝干涉测量光的波长” 实验中，M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。 故选B。 （2）A．根据条纹间距公式 若测量过程中，把6个条纹间距数成5个，则偏大，故波长测量值偏大，故A错误； B．若将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，则L增大，相邻两条亮条纹中心的距离增大，故B正确； C．若将滤光片向右平移一小段距离，d、L、均不变，则不变，故相邻两条亮条纹中心的距离不变，故C错误； D．若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质，根据 可知介质中的波长减小，则减小，故相邻两条亮条纹中心的距离减小，故D错误。 故选B。 （3）[1]根据图乙可知读数为 [2]根据条纹间距公式 代入数据有 解得波长 18．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图所示。 (1)某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点，其中正确的是（　　） A．图中、、的器材分别是滤光片、单缝板和双缝板 B．屏上看到的干涉条纹与双缝相垂直 C．干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关 D．干涉条纹的间距与光的波长有关 (2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图甲所示，该读数为______。 (3)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，如图乙所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值______（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 【答案】(1)AD (2)0.700 (3)大于 【详解】（1）A．光源后应该放置滤光片将白炽灯的复合光过滤成单色光，再用单缝板将面光源遮蔽为线光源，最后用双缝板将同频单色光进行双缝干涉，故A正确; B．屏上看到的干涉条纹与双缝平行，故B错误； CD．干涉条纹的间距与单缝宽度无关，与光的波长有关，故C错误，D正确。 故选AD。 （2）螺旋测微器的读数为 （3）条纹与分划板不平行时，实际值，为条纹与分划板竖线间的夹角，故 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $