双缝干涉测量光的波长——2026年高考物理实验题解读与针对性训练
2026-06-29
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.98 MB |
| 发布时间 | 2026-06-29 |
| 更新时间 | 2026-07-02 |
| 作者 | 王者风范物理工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58538724.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该高中物理高考复习资料聚焦“双缝干涉测量光的波长”实验专题,覆盖实验原理、仪器读数、数据处理等核心考点,按“高考题解读-针对性训练”架构,通过考点梳理、方法指导、真题演练环节,帮助学生系统突破实验难点。
资料以科学探究和科学思维为导向,设计“测量多条纹间距减小误差”等实验策略,结合双缝间距、波长对条纹影响的对比分析,设置基础到综合分层练习,确保复习高效,助力教师把控节奏,提升学生实验题应考能力。
内容正文:
2026高考物理实验题解读与针对性训练
实验 双缝干涉测量光的波长
【高考题解读】
2026年高考山东卷第14题.
某实验小组用光传感器做双缝干涉实验并测量光的波长λ。
(1)如图甲所示,将激光光源、间距d=0.50mm的双缝和光传感器依次安装在光具座上,打开光源,调整光路,此过程中应避免激光直接射入眼睛,因为激光具有__________(填“亮度高”或“相干性好”)的特点。
(2)调整光路后,各器件位置如图甲所示,双缝到光传感器的距离l=______cm。
(3)连接光传感器至计算机,得到干涉条纹的光强分布如图乙所示。测得 区域的宽度为2.40 mm,则条纹间距_______mm(保留两位有效数字)。
(4)利用公式_______________(用、和表示),某同学计算得该激光的波长λ为640nm,此波长的光为电磁波中的__________(填“红外线”“可见光”或“紫外线”)。
【针对性训练】
1.(2026山东菏泽模拟)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,某同学按图甲所示装置进行操作。所用双缝间距d=0.30 mm,像屏与双缝间距L=700 mm。实验中使用带有20分度游标卡尺的测量头,测量干涉条纹位置。实验过程中记录了如下关键数据:
(1)同学先将分划板中心刻线对准某条亮纹中心A,此时测量头主尺与游标尺读数如图所示,示数应记录为________mm。接着转动测量头,使分划板中心刻线对准第7条亮纹中心B(即从A到B共跨越6个完整条纹间距),测得A、B间距离为8.40mm。根据该组数据,经计算可得经滤光片后的单色光波长λ=________m(结果保留两位有效数字)。
(2)实验完成后,该同学希望在不更换双缝、不改变屏距L的前提下,让像屏上出现更多清晰条纹(即条纹总数增加),仍保证条纹对比度良好。以下操作中,合理且可行的是( )
A.仅在单缝前加一偏振片
B.仅将单缝向双缝方向靠近少许
C.仅将滤光片从红色换成绿色
D.仅将单缝与双缝互换位置
2(2026广东东莞二模)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表示)
3. (2025年5月福建省三明市高三质量检测)“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中,某同学对实验装置进行调节并观察实验现象。实验中观察到的干涉图样是下图中的________填“甲”或“乙图样;若仅更换一间距更大的双缝,干涉条纹间距将________填“增大”“减小”或“不变。
4.[2024辽宁省实验中学校考]某实验小组利用如图甲所示装置测量某单色光的波长.
图甲
(1)该实验小组以线状白炽灯为光源,对实验装置进行调节,观察实验现象后总结出以下几点,其中正确的是
A.干涉条纹与双缝垂直
B.若使用间距更小的双缝,会使相邻明条纹中心间距离变小
C.若想增加从目镜中观察到的条纹个数,应将屏向远离双缝方向移动
D.若观察到屏上的亮度较暗且条纹不明显,可能是光源、单缝与遮光筒不共轴所致
(2)该实验小组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,此时手轮上的读数x1=mm(如图乙所示),接着再同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,并读出对应的读数x2=11.550mm;
(3)若实验小组所用装置的双缝间距为d=0.2mm,双缝到屏的距离为L=70cm,则所测光的波长λ=nm.(保留3位有效数字)
5.在实验室用双缝干涉测光的波长,请按照题目要求回答下列问题.
元件代号
A
B
C
D
元件名称
双缝
光屏
单缝
滤光片
(1)将表中的光学元件放在图(a)所示的光具座上,组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置.将白光光源放在光具座最左端,依次放置凸透镜和表中其他光学元件,由左至右,各光学元件的排列顺序应为(填写元件代号).
(2)已知该装置中双缝间距d=0.200mm,双缝到光屏的距离L=0.500m,在光屏上得到的干涉图样如图(b)甲所示,分划板在图中A位置时螺旋测微器如图
(b)乙所示,分划板在B位置时螺旋测微器如图(b)丙所示,则其示数xB=
mm.由以上所测数据可以得出该单色光的波长为m(结果保留3位有效数字).
6.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,从单缝S发出的光,一部分入射到平面镜后反射到屏上,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)通过如图所示的装置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,则相当于另一个“缝”.
(2)实验表明,光从光疏介质射向光密介质在界面发生反射时,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.如果把光屏移动到和平面镜接触,接触点P处是(填“亮条纹”或“暗条纹”).
(3)实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0.15mm,单缝到光屏的距离D=1.2m,观测到第3个亮条纹到第12个亮条纹的中心间距为22.78mm,则该单色光的波长λ=m(结果保留3位有效数字).
7.(1)干涉条纹除了可以通过双缝干涉观察到外,把一个凸透镜压在一块平面玻璃上(图甲),让单色光从上方射入(示意图如图乙,其中R为凸透镜的半径),从上往下看凸透镜,也可以观察到由干涉造成图丙所示的环状条纹,这些条纹叫作牛顿环.如果改用波长更长的单色光照射,观察到的圆环半径将(填“变大”“变小”或“不变”);如果换一个半径更大的凸透镜,观察到的圆环半径将(填“变大”“变小”或“不变”).
(2)采用波长为690nm的红色激光作为单色入射光,牛顿环的两条相邻亮条纹位置所对应的空气膜的厚度差约为.
A.345nm B.690nm
C.几微米 D.几毫米
8.(9分)(2024河北沧州期末)实验小组的成员用双缝干涉实验装置测光的波长,装置如图甲所示。
(1)光具座放置的光学元件有光源、透镜、遮光筒和其他元件,其中、、、各元件的名称依次是______(填选项前的字母)。
A.单缝、滤光片、双缝、光屏 B.滤光片、单缝、双缝、光屏
C.单缝、双缝、滤光片、光屏 D.滤光片、双缝、单缝、光屏
(2)已知单缝到双缝之间的距离是,双缝到屏的距离为,双缝之间的距离为,在屏上得到的干涉图样如图乙所示,分划板中心刻度线在位置时螺旋测微器的读数为,在位置时读数如图丙所示为______,则该光的波长为______(计算结果保留3位有效数字)。
(3)若在另一组同学的实验操作中,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,则此情形下波长的测量值______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(4)为减小误差,本实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离,而是先测量个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有______。(多选)
A.“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量
B.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
C.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量
D.“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量
9. (2024年天津红桥期末) 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.(8分)(2024湖北重点高中3月质检)(1)某同学用图甲所示的装置做“用双缝干涉测量光的波长”的实验,他采用了蓝色灯作为光源,在测量头目镜中观察到如图乙所示的蓝色条纹…。在不改变其他实验条件的情况下,观察到目镜中的条纹如图丙所示,则可能的原因是__________。
A.单缝宽度变小了 B.双缝间距变小了
C.光源与单缝间的距离变大了 D.光源的发光强度变大了
(2)干涉条纹除了可以通过双缝干涉观察到外,把一个凸透镜压在一块平面玻璃上,如图甲,让单色光从上方射入(示意图如图乙,其中R为凸透镜的半径),从上往下看凸透镜,也可以观察到由干涉造成的图丙所示的环状条纹,这些条纹叫做牛顿环.如果改用波长更长的单色光照射,观察到的圆环半径将__________(选填“变大”“变小”或“不变”):如果换一个半径更大的凸透镜,观察到的圆环半径将____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)采用波长为690nm的红色激光作为单色入射光,牛顿环的两条相邻亮条纹位置所对应的空气膜的厚度差约为__________。
A.345nm B.690nm C.几微米 D.几毫米
11. (2024福建漳州第二次质检) 某小组用如图甲所示的双缝干涉装置来测量红光的波长。所用器材有:光具座、毛玻璃屏、双缝、白光光源、单缝、红光滤光片等光学元件。
(1)实验过程如下:
①取下遮光筒左侧的元件,打开光源,调节光源高度和角度,使它发出的光束能直接沿着遮光筒的轴线把屏照亮;
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,使各元件的中心位于遮光筒的轴线上,调节单、双缝间距并使之相互平行。要使白光通过器材A后获得单一颜色的红光,则图中器材A的名称是________(填“滤光片”或“单缝”);
③用米尺测量双缝到屏的距离L;
④将测量头(其读数方法同螺旋测微器)的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐,将该条亮纹定为第1条亮条纹。转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐,如图乙所示,此时示数为________mm,再求得相邻亮条纹的间距;
⑤已知双缝间距d,可求得所测红光的波长。
(2)关于本实验,下列说法正确的是________。(填正确答案标号)
A.减小双缝间距,干涉条纹间距减小
B.增大双缝到屏的距离,干涉条纹间距增大
C.去掉器材A后,干涉现象消失
D.若挡住双缝中的一条缝,屏上也会有条纹
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2026高考物理实验题解读与针对性训练
实验 双缝干涉测量光的波长
【高考题解读】
2026年高考山东卷第14题.
某实验小组用光传感器做双缝干涉实验并测量光的波长λ。
(1)如图甲所示,将激光光源、间距d=0.50mm的双缝和光传感器依次安装在光具座上,打开光源,调整光路,此过程中应避免激光直接射入眼睛,因为激光具有__________(填“亮度高”或“相干性好”)的特点。
(2)调整光路后,各器件位置如图甲所示,双缝到光传感器的距离l=______cm。
(3)连接光传感器至计算机,得到干涉条纹的光强分布如图乙所示。测得 区域的宽度为2.40 mm,则条纹间距_______mm(保留两位有效数字)。
(4)利用公式_______________(用、和表示),某同学计算得该激光的波长λ为640nm,此波长的光为电磁波中的__________(填“红外线”“可见光”或“紫外线”)。
【创新解读】光传感器代替光屏
【考查知识点】刻度尺读数,双缝干涉条纹间隔公式,电磁波谱
【答案】(1)亮度高 (2)31.25(31.23~31.27)
(3)0.40 (4) △x 可见光
【解析】(1)激光亮度高的特点,使它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。如果激光直接射入眼睛将会对眼睛造成伤害。
(2) 根据题图甲可知,双缝所在位置为=12.00cm,光传感器所在位置为=43.25cm,因此双缝到光传感器的距离l=-=31.25cm。
(3) 根据图乙可知,A区域有6个条纹间距,因此条纹间距△x=mm=0.40mm
(4) 根据双缝干涉条纹间隔公式,△x=λ,解得λ=△x。
该激光的波长λ为640nm,此波长的光为电磁波中的可见光。
【针对性训练】
1.(2026山东菏泽模拟)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,某同学按图甲所示装置进行操作。所用双缝间距d=0.30 mm,像屏与双缝间距L=700 mm。实验中使用带有20分度游标卡尺的测量头,测量干涉条纹位置。实验过程中记录了如下关键数据:
(1)同学先将分划板中心刻线对准某条亮纹中心A,此时测量头主尺与游标尺读数如图所示,示数应记录为________mm。接着转动测量头,使分划板中心刻线对准第7条亮纹中心B(即从A到B共跨越6个完整条纹间距),测得A、B间距离为8.40mm。根据该组数据,经计算可得经滤光片后的单色光波长λ=________m(结果保留两位有效数字)。
(2)实验完成后,该同学希望在不更换双缝、不改变屏距L的前提下,让像屏上出现更多清晰条纹(即条纹总数增加),仍保证条纹对比度良好。以下操作中,合理且可行的是( )
A.仅在单缝前加一偏振片
B.仅将单缝向双缝方向靠近少许
C.仅将滤光片从红色换成绿色
D.仅将单缝与双缝互换位置
答案 (1)0.70 6.0× (2)C
解析 (1)由游标卡尺的读数规则可知,示数应记录为0+14×0.05mm=0.70mm
根据A、B间距离为8.40mm,从A到B共跨越6个完整条纹间距,则条纹间距△x=1.40mm。
根据双缝干涉条纹间距公式,△x=λ,解得λ=△x,代入数据得λ= 6.0×m。
(2)仅在单缝前加一偏振片,光屏上条纹总数不变,亮度变暗,A错误;
根据双缝干涉条纹间距公式,△x=λ,仅将单缝向双缝方向靠近少许,干涉条纹间距不变,B错误;
仅将滤光片从红色换成绿色,光的波长变小,干涉条纹间距变小,光屏上出现更多清晰条纹(即条纹总数增加),C正确;
仅将单缝与双缝互换位置,将在光屏上出现单缝衍射图样,D错误。
2(2026广东东莞二模)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表示)
答案 (1)CD (2)B (3)
解析 (1)为获取两个单色线光源,①处应为凸透镜,②处为滤光片,作用为获得单色光;③处为单缝,作用是产生线光源,④处为双缝,AB错误。
若实验中干涉条纹不清晰,实验中可以通过拨杆调节③,使干涉条纹更加清晰,C正确;
若将灯泡换成激光光源,由于激光的相干性好,去掉①、②、③,仍可以观察到干涉条纹,D正确。
(2)根据双缝干涉条纹间距公式,△x=λ,可知若想增加从目镜中观察到的条纹个数,应该减小条纹间距,所以可以减小双缝到光屏的距离l,增大双缝间距d,或减小波长,即将红色滤光片换成绿色滤光片,B正确。
(3)根据双缝干涉条纹间距公式,△x=λ,△x=,解得λ=。
3. (2025年5月福建省三明市高三质量检测)“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中,某同学对实验装置进行调节并观察实验现象。实验中观察到的干涉图样是下图中的________填“甲”或“乙图样;若仅更换一间距更大的双缝,干涉条纹间距将________填“增大”“减小”或“不变。
【答案】 ①. 甲 ②. 减小
【解析】
[1]双缝干涉实验中,干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹,甲图样条纹等间距,是双缝干涉条纹;乙图样条纹间距不均匀,是衍射条纹。所以实验中观察到的干涉图样是甲图样;
[2]根据双缝干涉条纹间距公式△x=λ(△x为条纹间距,L为双缝到光屏的距离,λ为光的波长,d为双缝间距),当仅更换一间距更大的双缝,即 d增大, L和λ不变时,由公式可知△x将减小,即干涉条纹间距将减小。
4.[2024辽宁省实验中学校考]某实验小组利用如图甲所示装置测量某单色光的波长.
图甲
(1)该实验小组以线状白炽灯为光源,对实验装置进行调节,观察实验现象后总结出以下几点,其中正确的是
A.干涉条纹与双缝垂直
B.若使用间距更小的双缝,会使相邻明条纹中心间距离变小
C.若想增加从目镜中观察到的条纹个数,应将屏向远离双缝方向移动
D.若观察到屏上的亮度较暗且条纹不明显,可能是光源、单缝与遮光筒不共轴所致
(2)该实验小组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,此时手轮上的读数x1= mm(如图乙所示),接着再同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,并读出对应的读数x2=11.550mm;
(3)若实验小组所用装置的双缝间距为d=0.2mm,双缝到屏的距离为L=70cm,则所测光的波长λ= nm.(保留3位有效数字)
答案 (1)D (2)1.515 (3)573
解析 (1)根据双缝干涉原理,可知干涉条纹与双缝平行,A错误;根据干涉条纹间距公式Δx=λ可知,若使用间距更小的双缝,会使相邻明条纹中心间距离变大,B错误;若想增加从目镜中观察到的条纹个数,应减小条纹间距,根据公式Δx=λ知应将屏向靠近双缝方向移动,C错误;若观察到屏上的亮度较暗且条纹不明显,可能是光源、单缝与遮光筒不共轴所致,D正确.
(2)根据螺旋测微器的固定刻度和可动刻度可知手轮上的读数为1.5mm+0.01×1.5mm=1.515mm.
(3)根据题意可知相邻条纹间距为Δx==mm=2.007mm,由相邻条纹间距公式Δx=λ可得所测光的波长为λ=d=×0.2mm=573nm.
5.在实验室用双缝干涉测光的波长,请按照题目要求回答下列问题.
元件代号
A
B
C
D
元件名称
双缝
光屏
单缝
滤光片
(1)将表中的光学元件放在图(a)所示的光具座上,组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置.将白光光源放在光具座最左端,依次放置凸透镜和表中其他光学元件,由左至右,各光学元件的排列顺序应为 (填写元件代号).
(2)已知该装置中双缝间距d=0.200mm,双缝到光屏的距离L=0.500m,在光屏上得到的干涉图样如图(b)甲所示,分划板在图中A位置时螺旋测微器如图
(b)乙所示,分划板在B位置时螺旋测微器如图(b)丙所示,则其示数xB=
mm.由以上所测数据可以得出该单色光的波长为 m(结果保留3位有效数字).
答案 (1)DCAB
(2)5.880 4.75×10-7(4.74×10-7~4.76×10-7均可)
解析 (1)实验室用双缝干涉测光的波长的实验装置,由左至右,各光学元件的排列顺序应为滤光片、单缝、双缝、光屏,故顺序为DCAB.
(2)图中B位置时固定刻度读数为5.5mm,可动刻度读数为38.0×0.01mm,螺旋测微器的读数为xB=5.5mm+38.0×0.01mm=5.880mm,图中A位置时固定刻度读数为1mm,可动刻度读数为12.8×0.01mm,螺旋测微器的读数为xA=1mm+12.8×0.01mm=1.128mm,则相邻条纹间距为Δx=;根据条纹间距公式Δx=·λ可得λ=,代入数据解得λ=4.75×10-7m.
6.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,从单缝S发出的光,一部分入射到平面镜后反射到屏上,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)通过如图所示的装置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,则 相当于另一个“缝”.
(2)实验表明,光从光疏介质射向光密介质在界面发生反射时,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.如果把光屏移动到和平面镜接触,接触点P处是 (填“亮条纹”或“暗条纹”).
(3)实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0.15mm,单缝到光屏的距离D=1.2m,观测到第3个亮条纹到第12个亮条纹的中心间距为22.78mm,则该单色光的波长λ= m(结果保留3位有效数字).
答案 (1)S' (2) 暗条纹 (3)6.33×10-7
解析 (1)根据题图可知,如果S被视为其中的一个缝,则S经平面镜成的像S'相当于另一个“缝”.
(2)根据题意可知,把光屏移动到和平面镜接触,光线经过平面镜反射后将会有半波损失,因此接触点P处是暗条纹.
(3)条纹间距为Δx=m≈2.53×10-3m,根据λ=Δx,代入数据解得λ≈6.33×10-7m.
7.(1)干涉条纹除了可以通过双缝干涉观察到外,把一个凸透镜压在一块平面玻璃上(图甲),让单色光从上方射入(示意图如图乙,其中R为凸透镜的半径),从上往下看凸透镜,也可以观察到由干涉造成图丙所示的环状条纹,这些条纹叫作牛顿环.如果改用波长更长的单色光照射,观察到的圆环半径将 (填“变大”“变小”或“不变”);如果换一个半径更大的凸透镜,观察到的圆环半径将 (填“变大”“变小”或“不变”).
(2)采用波长为690nm的红色激光作为单色入射光,牛顿环的两条相邻亮条纹位置所对应的空气膜的厚度差约为 .
A.345nm B.690nm
C.几微米 D.几毫米
答案 (1)变大 变大 (2)A
解析 (1)当光程差为波长的整数倍时是亮条纹,当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹;用波长更长的光照射,则出现亮条纹的这一厚度需远离中心,则圆环的半径变大;换一个表面曲率半径更大的凸透镜,出现亮条纹的这一厚度偏移中心,可知圆环的半径变大.
(2)由题意知相邻亮条纹对应的空气层的厚度差为半个波长,故为345nm,A正确,B、C、D错误.
8.(9分)(2024河北沧州期末)实验小组的成员用双缝干涉实验装置测光的波长,装置如图甲所示。
(1)光具座放置的光学元件有光源、透镜、遮光筒和其他元件,其中、、、各元件的名称依次是______(填选项前的字母)。
A.单缝、滤光片、双缝、光屏 B.滤光片、单缝、双缝、光屏
C.单缝、双缝、滤光片、光屏 D.滤光片、双缝、单缝、光屏
(2)已知单缝到双缝之间的距离是,双缝到屏的距离为,双缝之间的距离为,在屏上得到的干涉图样如图乙所示,分划板中心刻度线在位置时螺旋测微器的读数为,在位置时读数如图丙所示为______,则该光的波长为______(计算结果保留3位有效数字)。
(3)若在另一组同学的实验操作中,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,则此情形下波长的测量值______(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(4)为减小误差,本实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离,而是先测量个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有______。(多选)
A.“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量
B.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
C.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量
D.“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量
答案:(1)B(1分)
(2)14.536(14.533~14.538之间均给分,2分) 665(2分)(3)大于(2分)
(4)(部分选对得1分,有选错的得0分,2分)
解析:(1)根据实验原理可知,、、、各元件的名称依次是滤光片、单缝、双缝、光屏,故选B。
(2)图丙中的读数为,、间距,
其间有6个条纹间隔,相邻两条纹间距,根据,
可知所测光的波长。
(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,实际值,其中为条纹值与分划板中心竖直刻线间的夹角,故可知测量值大于实际值。由,可知波长的测量值大于其实际值。
(4)“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量,采用的放大测量取平均值的方法,正确:“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量,采用等效替代的方法。B借误;“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量,采用多次测量求平均值的方法,C借误;“用油腊法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量,属于放大测量取平均值的方法。故D正确。
9. (2024年天津红桥期末) 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. 630
【解析】
①[1]若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学就要减小条纹间距,由可知将单缝向双缝靠近,不能改变条纹间距;将屏向靠近双缝的方向移动,能减小条纹间距;将屏向远离双缝的方向移动和使用间距更小的双缝都增大条纹间距,故B正确,ACD错误。
故选B。
②[2]条纹间距
由解得所测单色光的波长为
10.(8分)(2024湖北重点高中3月质检)(1)某同学用图甲所示的装置做“用双缝干涉测量光的波长”的实验,他采用了蓝色灯作为光源,在测量头目镜中观察到如图乙所示的蓝色条纹…。在不改变其他实验条件的情况下,观察到目镜中的条纹如图丙所示,则可能的原因是__________。
A.单缝宽度变小了 B.双缝间距变小了
C.光源与单缝间的距离变大了 D.光源的发光强度变大了
(2)干涉条纹除了可以通过双缝干涉观察到外,把一个凸透镜压在一块平面玻璃上,如图甲,让单色光从上方射入(示意图如图乙,其中R为凸透镜的半径),从上往下看凸透镜,也可以观察到由干涉造成的图丙所示的环状条纹,这些条纹叫做牛顿环.如果改用波长更长的单色光照射,观察到的圆环半径将__________(选填“变大”“变小”或“不变”):如果换一个半径更大的凸透镜,观察到的圆环半径将____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)采用波长为690nm的红色激光作为单色入射光,牛顿环的两条相邻亮条纹位置所对应的空气膜的厚度差约为__________。
A.345nm B.690nm C.几微米 D.几毫米
【参考答案】(1)B (2)变大 变大 (3)A
【名师解析】
(1)根据条纹间距可知,当双缝间距d减小时,条纹间距增大,故选项B正确,A、C、D错误;
(2)当光程差为波长的整数倍时是亮条纹,当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹;用波长更长的光照射,则出现亮条纹的这一厚度需远离中心,则圆环的半径变大:换一个半径更大的凸透镜,出现亮条纹的这一厚度偏移中心,则观察到的圆环的半径变大;
(3)由题意知相邻亮条纹对应的空气层的厚度差为半个波长,故为345nm,故选项A正确,B、C、D错误.
11. (2024福建漳州第二次质检) 某小组用如图甲所示的双缝干涉装置来测量红光的波长。所用器材有:光具座、毛玻璃屏、双缝、白光光源、单缝、红光滤光片等光学元件。
(1)实验过程如下:
①取下遮光筒左侧的元件,打开光源,调节光源高度和角度,使它发出的光束能直接沿着遮光筒的轴线把屏照亮;
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,使各元件的中心位于遮光筒的轴线上,调节单、双缝间距并使之相互平行。要使白光通过器材A后获得单一颜色的红光,则图中器材A的名称是________(填“滤光片”或“单缝”);
③用米尺测量双缝到屏的距离L;
④将测量头(其读数方法同螺旋测微器)的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐,将该条亮纹定为第1条亮条纹。转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐,如图乙所示,此时示数为________mm,再求得相邻亮条纹的间距;
⑤已知双缝间距d,可求得所测红光的波长。
(2)关于本实验,下列说法正确的是________。(填正确答案标号)
A.减小双缝间距,干涉条纹间距减小
B.增大双缝到屏的距离,干涉条纹间距增大
C.去掉器材A后,干涉现象消失
D.若挡住双缝中的一条缝,屏上也会有条纹
【参考答案】 (1) ①. 滤光片 ②. 13.870
(2) . BD
【名师解析】
(1)②[1]获取单色线光源,白色光源后面要有滤光片;
④[2]测量头固定刻度读数为,可动刻度读数为,示数为
(2)[3]A.由可知,减小双缝间距d,干涉条纹间距将增大,A错误;
B.增大双缝到屏的距离L,干涉条纹间距将增大,B正确;
C.去掉滤光片后,干涉现象不会消失,会出现彩色的干涉条纹,C错误;
D.发生干涉现象时,若挡住双缝中的一条缝,屏上也会有条纹,是衍射条纹,D正确。
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