期末培优：光学实验题高频考点专项训练-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第一册

**基本信息** 高中物理期末光学实验专项训练，聚焦折射率测量与双缝干涉波长测定，通过典例变式构建实验操作与误差分析的科学探究体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |测量玻璃的折射率|3例+3变式|涵盖插针法、全反射法，涉及半圆形/三角形玻璃砖，重点考查光路作图与误差分析|从折射定律应用到实验方案优化，构建"原理-操作-误差"完整认知链| |双缝干涉测波长|3例+3变式|包含传统双缝与劳埃德镜装置，涉及条纹间距计算、仪器读数，强调实验条件对结果的影响|基于干涉原理推导波长公式，通过装置变式培养科学思维与质疑创新能力|

期末培优：光学实验题高频考点专项训练 期末培优：光学实验题高频考点专项训练 考点目录 测量玻璃的折射率 用双缝干涉实验测量光的波长 考点一 测量玻璃的折射率 例1．（25-26高二下·河南郑州·期末）某探究小组要测量一横截面为半圆形透明玻璃砖的折射率。如图是该小组设计的实验方案示意图，下面是该小组的探究步骤： ①用刻度尺测量玻璃砖的直径为d； ②把白纸固定在水平桌面上，在白纸上建立直角坐标系xOy，将玻璃砖放在白纸上，使其底面圆心与O点重合，直径与x轴重合，将刻度尺紧靠玻璃砖左边缘并垂直于x轴放置； ③打开激光笔，使激光束始终指向圆心O射向玻璃砖，从y轴开始在xOy平面内缓慢移动激光笔。在某一位置时，刻度尺上出现两个清晰的光点，通过刻度尺测得两光点与x轴的距离分别为、（）； 请回答下面问题： (1)甲同学利用步骤③测得的数据计算该玻璃砖的折射率为________（用d、、表示）。 (2)乙同学在步骤③后继续改变激光笔的位置，直到刻度尺上恰好只有一个光点，测得该光点与x轴的距离为，计算该玻璃砖的折射率为________（用d、表示）。 (3)比较甲、乙两同学测量折射率的方案，你认为________（选填“甲”或“乙”）同学的测量误差更小。 (4)在操作步骤②中，刻度尺没有与x轴严格垂直，而是逆时针偏离垂直x轴的位置，则甲同学测得的折射率________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。 例2．（25-26高二下·陕西汉中·期末）物理小组的同学测量半圆柱形玻璃砖的折射率，实验步骤如下： ①将坐标纸固定在水平面上，用刻度尺画出一条直线MN，并标记一点为O； ②在坐标纸上画一条直线AO作为入射光线，并在入射光线上竖直插两枚大头针、； ③将半圆柱玻璃砖放到坐标纸上，使直径与直线MN重合，圆心和标记的O点重合； ④在玻璃砖的下方竖直插大头针。 回答下列问题： (1)如图所示，插大头针时，应该从玻璃砖的下方观察，让挡住________（选填“和”或“”）的像，并在答题卡上画出光路图。________ (2)已知坐标纸上的小方格均为正方形，则半圆柱玻璃砖的折射率为________（结果保留根号）。 (3)若半圆柱玻璃砖放置时，不小心使圆心偏离到标记的O点右侧，则用同样的步骤测得的折射率会________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 例3．（25-26高二下·湖北黄冈·阶段检测）某同学用“插针法”测定一等腰三角形玻璃砖（侧面分别记为A和B、顶角大小为）的折射率。步骤如下： ①在白纸上画一条直线ab，并画出其垂线cd，交ab于O点； ②将玻璃砖侧面A沿ab放置，并确定侧面B在白纸上的位置ef，cd与ef相交于点； ③在CO的连线插入两枚大头针确定入射光； ④出射光路通过插针法来确定。 (1)关于本实验操作，下列说法正确的是___________； A．确定位置ef时，可直接用铅笔沿侧面B画出一条直线 B．插好的大头针应与纸面垂直 C．只在侧面B外插入一枚大头针也可以确定出射光路 (2)撤去玻璃砖和大头针，测得出射光线与直线ef的夹角为（锐角），则玻璃砖折射率___________；（用、表示） (3)在另一次实验操作中，该同学换了另一块同种材料、角度不同的等腰三角形玻璃砖，重复上述操作，发现在ef边一侧始终找不到出射光线，其可能的原因是___________。 变式1．（25-26高二下·北京海淀·期中）某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，作出的光路图如图甲所示。 (1)在插大头针时 。 A．只需挡住的像 B．只需挡住的像 C．需要挡住，同时挡住、的像中的任意一个 D．需要挡住，同时挡住、的像 (2)下列措施能够提高实验准确度的是 。 A．减小和之间的距离 B．减小、连线与玻璃砖分界面法线的夹角 C．选用宽度较大的玻璃砖 D．用入射界面与出射界面平行的玻璃砖 (3)该同学在插针时不小心插得偏右了一点，则折射率的测量值______（选填“偏大”“偏小”“不变”）。 (4)另一同学操作正确，根据实验记录在白纸上画出光线的径迹，过入射光线上A点作法线的平行线交折射光线的反向延长线于B点，再过B点作法线的垂线，垂足为C点，如图乙所示，其中OB：OA：：2：，则玻璃的折射率______。 变式2．（2026·浙江宁波·二模）一块高度为2 cm圆柱形透明玻璃砖内有一粒直径很小的不透明球状杂质，小明设计了如下实验测量该杂质与玻璃砖中心轴线的距离。 （1）用游标卡尺测量该玻璃砖的直径，如图甲所示，___________cm。 （2）在水平桌面上固定一张白纸，如图乙所示，以为圆心作出直径为的内圆（实线圆）和另一个外圆（虚线辅助圆），过点作相互垂直的直线和（与内圆交点为、、、）。 （3）在直线与外圆交点上分别竖直插两枚大头针和。将该玻璃砖置于纸上并与内圆重合，使玻璃砖绕其中轴线旋转（保持其始终与内圆重合），并在右侧沿平行纸面方向观察，直至恰好完全遮挡住杂质的像和的像，此后固定玻璃砖。 （4）在外圆弧线上适当的位置竖直插一枚大头针，再在适当位置竖直插一枚大头针，使得沿平行纸面方向观察时完全遮挡住和杂质的像。 （5）记下四枚大头针的位置并撤掉玻璃砖，作直线与内圆交于点，作出直线，用量角器测量出图中夹角和，若该玻璃砖的折射率为，，，则该杂质与玻璃砖中轴线的距离___________（用直径符号表示）。 变式3．（25-26高二下·四川内江·期中）某同学在做“测定玻璃折射率”的实验时已经画好了部分图线，如图甲所示，并在入射光线AO上插上大头针P1、P2，现需在玻璃砖下表面折射出的光线上插上P3和P4大头针，便能确定光在玻璃砖中的折射光线。 (1)确定P3位置的方法正确的是 ； A．透过玻璃砖，P3挡住P₂的像 B．先插上P4大头针，在靠近玻璃砖一侧P3挡住P4的位置 C．透过玻璃砖观察，使P3挡住P1、P2的像 (2)在图甲中作出光线在玻璃砖中和出射后光线的光路图，并画出玻璃砖中光线的折射角θ2_________； (3)经过多次测量作出的图像如图乙，玻璃砖的折射率为________（计算结果保留三位有效数字）； 考点二 用双缝干涉实验测量光的波长 例1．（25-26高二下·四川宜宾·期末）小明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。 (1)若小明想增加从目镜中观察到的条纹个数，则他可以______ 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)若小明测得双缝的间距为、屏与双缝间的距离为、第1条暗条纹到第5条暗条纹之间的距离为，则该单色光的波长为____________。 例2．（25-26高二下·天津河西·期末）利用如图甲所示的实验装置研究双缝干涉现象并测量光的波长。 (1)双缝应该放置在图甲中的________处（选填“A”或“B”）。 (2)关于实验操作，下列哪种说法正确？________ A．撤掉滤光片，光屏上将看不到干涉图样 B．为了得到清晰的干涉图样，单缝和双缝应垂直放置 C．测量某条亮纹位置时，应使分划板的中心刻线与该亮纹的中心对齐 D．将单缝向双缝靠近，可增大干涉条纹的间距 (3)某种单色光照射双缝得到的干涉图样如图乙所示。若双缝间距为d，双缝到光屏的距离为L，测得C、D条纹中心间距为a，则该单色光的波长λ=________。（用本小问所给字母表示） 例3．（25-26高二下·浙江宁波·期末）劳埃德镜干涉是利用平面镜实现的类双缝干涉实验：单色光源发出的光，一部分直接射向光屏，另一部分经平面镜反射后射向光屏，两束光满足相干条件，在光屏上形成干涉条纹。 (1)图甲为实验装置示意图，用螺旋测微器测量干涉条纹位置。已知光屏上第1条亮条纹读数为，第7条亮条纹的螺旋测微器示数如图乙所示，请读数并计算单色光波长。 ①图乙中第7条亮条纹的读数________； ②已知光源到平面镜的垂直距离，到光屏的垂直距离为，推导该单色光的波长________（保留两位有效数字）。 (2)①将平面镜向下平移一小段距离，干涉条纹的间距将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 ②将光屏向右移动一小段距离，干涉条纹的间距将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 实验表明：当光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时，若入射角接近，反射光相对入射光会产生相位突变，这一现象称为“半波损失”。若将光屏移动至与平面镜接触，接触点处将形成________。（选填“A或B”） A．亮条纹    B．暗条纹 变式1．（25-26高二下·河南信阳·阶段检测）在用双缝干涉测光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题。 (1)图1，图2都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是__________（选填“图1”或“图2”）。 (2)将表中的光学元件放在图3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，并用此装置测量绿光的波长。 元件代号 A B C D E 元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透绿光的滤光片 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，各光学元件的排列顺序应为__________。（填写元件代号） (3)在光屏上得到的干涉图样如图4所示，分划板在图4中A位置时，游标卡尺（20分度）示数如图5所示，其中游标尺上第二格上下对齐，则其读数__________；在B位置时游标卡尺示数如图6所示，其读数。 (4)已知该装置中双缝间距，双缝到光屏的距离，由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为__________。 变式2．（25-26高二下·浙江嘉兴·期末）某小组用如图甲所示的双缝干涉实验装置测定光的波长。双缝干涉实验装置正确安装后，接通电源使光源正常工作。 (1)各项操作正确规范，下列说法正确的是_________。 A．若去掉滤光片，则会看到一片白光 B．若将透镜向左移动，则观察到的条纹变模糊 C．若实验时忘记放双缝了，还是可以看到明暗相间的条纹 D．上下调节拨杆，可使单缝和双缝平行 (2)某同学在实验过程中干涉条纹由图乙变为图丙，他的操作可能是_________。 A．换用宽度更大的遮光筒 B．增大单缝到双缝的距离 C．换用间距更小的双缝 D．红色滤光片换成紫色滤光片 (3)在测定某单色光波长的实验中，测得光源到双缝间距为，双缝到光屏间距为，透镜到单缝的距离为，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，第五条纹为，则该单色光的波长为_________。 变式3．（25-26高二下·浙江绍兴·期末）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1所示。 (1)关于光具座上放置的光学元件，下列说法正确的是 （多选）。 A．①②③④分别对应的仪器是凸透镜、滤光片、单缝和双缝 B．②的作用是获得单色光，若取走②将无法看到干涉条纹 C．单缝和双缝应该均与水平方向平行放置 D．若将灯泡换成激光光源，去掉①②③，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 。 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)若视野中背景较亮但条纹不够清晰，应该调节如图所示的拨杆，下列关于拨杆安装方式和操作正确的是 。 A．拨杆处丫字叉套在单缝所在处的支柱上并为轴，手持拨杆的端，通过左右（沿视角）拨动来调节小孔套住的双缝 B．拨杆处小孔套在双缝所在处的支柱上并为轴，手持拨杆的端，通过手的左右（沿视角）拨动来调节丫字叉套住的单缝 C．拨杆处小孔套在双缝所在处的支柱上并为轴，手持拨杆的端，通过手的上下（沿视角）拨动来调节丫字叉套住的单缝 (4)该同学调整手轮后，观察到的干涉条纹如图2（a）所示，分划线中心刻线对准第3亮条纹的中心，此时游标卡尺的读数为；接着再转动手轮，使分划线中心刻线对准第9亮纹中心，看到的干涉条纹如图2（b）所示，此时游标卡尺的读数如图3所示，其读数为_________，已知双缝间距为，单缝与双缝间的距离为，光屏与双缝间的距离为。则入射的单色光波长的计算表达式为_________（用题中字母表示）。 2 学科网（北京）股份有限公司 $期末培优：光学实验题高频考点专项训练 期末培优：光学实验题高频考点专项训练 考点目录 测量玻璃的折射率 用双缝干涉实验测量光的波长 考点一 测量玻璃的折射率 例1．（25-26高二下·河南郑州·期末）某探究小组要测量一横截面为半圆形透明玻璃砖的折射率。如图是该小组设计的实验方案示意图，下面是该小组的探究步骤： ①用刻度尺测量玻璃砖的直径为d； ②把白纸固定在水平桌面上，在白纸上建立直角坐标系xOy，将玻璃砖放在白纸上，使其底面圆心与O点重合，直径与x轴重合，将刻度尺紧靠玻璃砖左边缘并垂直于x轴放置； ③打开激光笔，使激光束始终指向圆心O射向玻璃砖，从y轴开始在xOy平面内缓慢移动激光笔。在某一位置时，刻度尺上出现两个清晰的光点，通过刻度尺测得两光点与x轴的距离分别为、（）； 请回答下面问题： (1)甲同学利用步骤③测得的数据计算该玻璃砖的折射率为________（用d、、表示）。 (2)乙同学在步骤③后继续改变激光笔的位置，直到刻度尺上恰好只有一个光点，测得该光点与x轴的距离为，计算该玻璃砖的折射率为________（用d、表示）。 (3)比较甲、乙两同学测量折射率的方案，你认为________（选填“甲”或“乙”）同学的测量误差更小。 (4)在操作步骤②中，刻度尺没有与x轴严格垂直，而是逆时针偏离垂直x轴的位置，则甲同学测得的折射率________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】(1) (2) (3)甲 (4)大于 【详解】（1）按照步骤③画出光路图，如图所示： 根据数学知识，空气中折射角的正弦 玻璃中入射角的正弦 用刻度尺测量玻璃砖的直径d，则 根据折射定律，折射率为 （2）乙同学在步骤③后继续改变激光笔的位置，直到刻度尺上恰好只有一个光点，此时恰好发生全反射；按照乙同学实验方案画出光路图，如图所示： 根据临界角公式 根据数学知识 联立可得折射率为 （3）比较甲、乙两同学测量折射率的方案，甲同学误差更小，因为乙同学方案中“恰好只有一个光点”的状态确定不够准确； （4）刻度尺逆时针偏离垂直x轴位置，则L1偏大，L2偏小，测量结果偏大。 例2．（25-26高二下·陕西汉中·期末）物理小组的同学测量半圆柱形玻璃砖的折射率，实验步骤如下： ①将坐标纸固定在水平面上，用刻度尺画出一条直线MN，并标记一点为O； ②在坐标纸上画一条直线AO作为入射光线，并在入射光线上竖直插两枚大头针、； ③将半圆柱玻璃砖放到坐标纸上，使直径与直线MN重合，圆心和标记的O点重合； ④在玻璃砖的下方竖直插大头针。 回答下列问题： (1)如图所示，插大头针时，应该从玻璃砖的下方观察，让挡住________（选填“和”或“”）的像，并在答题卡上画出光路图。________ (2)已知坐标纸上的小方格均为正方形，则半圆柱玻璃砖的折射率为________（结果保留根号）。 (3)若半圆柱玻璃砖放置时，不小心使圆心偏离到标记的O点右侧，则用同样的步骤测得的折射率会________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) P1和P2的像 (2) (3)偏小 【详解】（1）[1][2]插大头针P3时，从玻璃砖的下方观察，让P3挡住P1和P2的像，保证三枚大头针在同一条光路上；由于光线沿着半径方向出射，方向不变，故将O和P3连成一条线即可。如图所示 （2）设入射角为α，由图可知α=45° 从P3点到O点，横着有4个小格，竖着有8个小格，设折射角为β，有 半圆柱玻璃砖的折射率 （3）若半圆柱玻璃砖放置时，不小心使圆心偏离到O点右侧，光路图如图所示，P3的 用同样的步骤测量，P3的位置在原位置的右侧，测量的折射角偏大，故测定的折射率会偏小。 例3．（25-26高二下·湖北黄冈·阶段检测）某同学用“插针法”测定一等腰三角形玻璃砖（侧面分别记为A和B、顶角大小为）的折射率。步骤如下： ①在白纸上画一条直线ab，并画出其垂线cd，交ab于O点； ②将玻璃砖侧面A沿ab放置，并确定侧面B在白纸上的位置ef，cd与ef相交于点； ③在CO的连线插入两枚大头针确定入射光； ④出射光路通过插针法来确定。 (1)关于本实验操作，下列说法正确的是___________； A．确定位置ef时，可直接用铅笔沿侧面B画出一条直线 B．插好的大头针应与纸面垂直 C．只在侧面B外插入一枚大头针也可以确定出射光路 (2)撤去玻璃砖和大头针，测得出射光线与直线ef的夹角为（锐角），则玻璃砖折射率___________；（用、表示） (3)在另一次实验操作中，该同学换了另一块同种材料、角度不同的等腰三角形玻璃砖，重复上述操作，发现在ef边一侧始终找不到出射光线，其可能的原因是___________。 【答案】(1)BC (2) (3)玻璃砖顶角太大，在边发生了全反射 【详解】（1）A．直接用铅笔沿侧面画线可能会损坏光学面，故A错误； B．大头针应与纸面垂直，才能准确标记光路方向，故B正确； C．由于光垂直入射时传播方向不变，则可确定边上的出射点，此时只需要找到折射光线上的一点即可确定出射光线，则只在侧面B外插入一枚大头针也可以确定出射光路，故C正确； 故选BC。 （2）根据几何关系可知入射角为，折射角为，如图所示 则有 （3）换了另一块同种材料、顶角更大的等腰三角形玻璃砖，因为顶角越大，在边界的入射角越大，当入射角达到或超过临界角时发生全反射，所以在边一侧始终找不到出射光线。 变式1．（25-26高二下·北京海淀·期中）某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，作出的光路图如图甲所示。 (1)在插大头针时 。 A．只需挡住的像 B．只需挡住的像 C．需要挡住，同时挡住、的像中的任意一个 D．需要挡住，同时挡住、的像 (2)下列措施能够提高实验准确度的是 。 A．减小和之间的距离 B．减小、连线与玻璃砖分界面法线的夹角 C．选用宽度较大的玻璃砖 D．用入射界面与出射界面平行的玻璃砖 (3)该同学在插针时不小心插得偏右了一点，则折射率的测量值______（选填“偏大”“偏小”“不变”）。 (4)另一同学操作正确，根据实验记录在白纸上画出光线的径迹，过入射光线上A点作法线的平行线交折射光线的反向延长线于B点，再过B点作法线的垂线，垂足为C点，如图乙所示，其中OB：OA：：2：，则玻璃的折射率______。 【答案】(1)D (2)C (3)偏大 (4)1.5 【详解】（1）在插大头针时，需要挡住，同时挡住、的像。 故选D。 （2）A．为减小作图误差，和之间的距离应适当增大，故A错误； B．、连线与玻璃砖分界面法线的夹角适当增大，折射现象更明显，误差较小，故B错误； C．光在宽度较大的玻璃砖中的传播路程较长，入射点与出射点之间的距离较大，角度测量越准确，误差越小，故C正确； D．玻璃砖无需平行，故D错误。 故选C。 （3）针插得偏右一点会导致出射光线在玻璃砖上的出射点左移，从而导致折射角的测量值偏小，根据可知折射率的测量值偏大 （4）由几何知识得， 则玻璃的折射率 变式2．（2026·浙江宁波·二模）一块高度为2 cm圆柱形透明玻璃砖内有一粒直径很小的不透明球状杂质，小明设计了如下实验测量该杂质与玻璃砖中心轴线的距离。 （1）用游标卡尺测量该玻璃砖的直径，如图甲所示，___________cm。 （2）在水平桌面上固定一张白纸，如图乙所示，以为圆心作出直径为的内圆（实线圆）和另一个外圆（虚线辅助圆），过点作相互垂直的直线和（与内圆交点为、、、）。 （3）在直线与外圆交点上分别竖直插两枚大头针和。将该玻璃砖置于纸上并与内圆重合，使玻璃砖绕其中轴线旋转（保持其始终与内圆重合），并在右侧沿平行纸面方向观察，直至恰好完全遮挡住杂质的像和的像，此后固定玻璃砖。 （4）在外圆弧线上适当的位置竖直插一枚大头针，再在适当位置竖直插一枚大头针，使得沿平行纸面方向观察时完全遮挡住和杂质的像。 （5）记下四枚大头针的位置并撤掉玻璃砖，作直线与内圆交于点，作出直线，用量角器测量出图中夹角和，若该玻璃砖的折射率为，，，则该杂质与玻璃砖中轴线的距离___________（用直径符号表示）。 【答案】 5.000 【详解】[1]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以 [2]根据题意可知，杂质应位于f点，如图所示 根据折射定律可得 解得 所以该杂质与玻璃砖中轴线的距离 变式3．（25-26高二下·四川内江·期中）某同学在做“测定玻璃折射率”的实验时已经画好了部分图线，如图甲所示，并在入射光线AO上插上大头针P1、P2，现需在玻璃砖下表面折射出的光线上插上P3和P4大头针，便能确定光在玻璃砖中的折射光线。 (1)确定P3位置的方法正确的是 ； A．透过玻璃砖，P3挡住P₂的像 B．先插上P4大头针，在靠近玻璃砖一侧P3挡住P4的位置 C．透过玻璃砖观察，使P3挡住P1、P2的像 (2)在图甲中作出光线在玻璃砖中和出射后光线的光路图，并画出玻璃砖中光线的折射角θ2_________； (3)经过多次测量作出的图像如图乙，玻璃砖的折射率为________（计算结果保留三位有效数字）； 【答案】(1)C (2) (3)1.50 【详解】（1）确定P3位置的方法是：透过玻璃砖观察，P3挡住P1和P2的像。 故选C。 （2）P1、P2所在直线为入射光线，P3、P4所在直线为出射光线，光路图如图所示 （3）由图乙根据折射定律，可得玻璃砖的折射率为 考点二 用双缝干涉实验测量光的波长 例1．（25-26高二下·四川宜宾·期末）小明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。 (1)若小明想增加从目镜中观察到的条纹个数，则他可以______ 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)若小明测得双缝的间距为、屏与双缝间的距离为、第1条暗条纹到第5条暗条纹之间的距离为，则该单色光的波长为____________。 【答案】(1)B (2)500 【详解】（1）A．要增加目镜中观察到的条纹个数，需要减小相邻条纹间距，但与单缝到双缝的距离无关，故A错误； BC．由公式 可知屏靠近双缝，减小，则减小，条纹个数增加；屏远离双缝，增大，则增大，条纹个数减少，故B正确，C错误； D．双缝间距减小，则增大，条纹个数减少，故D错误。 故选B。 （2）第1条暗纹到第5条暗纹之间共有个相邻间隔，因此相邻条纹间距 由公式 变形得 代入数据解得 例2．（25-26高二下·天津河西·期末）利用如图甲所示的实验装置研究双缝干涉现象并测量光的波长。 (1)双缝应该放置在图甲中的________处（选填“A”或“B”）。 (2)关于实验操作，下列哪种说法正确？________ A．撤掉滤光片，光屏上将看不到干涉图样 B．为了得到清晰的干涉图样，单缝和双缝应垂直放置 C．测量某条亮纹位置时，应使分划板的中心刻线与该亮纹的中心对齐 D．将单缝向双缝靠近，可增大干涉条纹的间距 (3)某种单色光照射双缝得到的干涉图样如图乙所示。若双缝间距为d，双缝到光屏的距离为L，测得C、D条纹中心间距为a，则该单色光的波长λ=________。（用本小问所给字母表示） 【答案】(1)B (2)C (3) 【详解】（1）双缝应该放置在图甲中的B处。 （2）A．撤掉滤光片，光屏上将看到彩色的干涉图样，A错误； B．为了得到清晰的干涉图样，单缝和双缝应平行放置，B错误； C．测量某条亮纹位置时，应使分划板的中心刻线与该亮纹的中心对齐，C正确； D．根据可知，将单缝向双缝靠近，干涉条纹的间距不变，D错误。 故选C。 （3）条纹间距，根据 可知 例3．（25-26高二下·浙江宁波·期末）劳埃德镜干涉是利用平面镜实现的类双缝干涉实验：单色光源发出的光，一部分直接射向光屏，另一部分经平面镜反射后射向光屏，两束光满足相干条件，在光屏上形成干涉条纹。 (1)图甲为实验装置示意图，用螺旋测微器测量干涉条纹位置。已知光屏上第1条亮条纹读数为，第7条亮条纹的螺旋测微器示数如图乙所示，请读数并计算单色光波长。 ①图乙中第7条亮条纹的读数________； ②已知光源到平面镜的垂直距离，到光屏的垂直距离为，推导该单色光的波长________（保留两位有效数字）。 (2)①将平面镜向下平移一小段距离，干涉条纹的间距将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 ②将光屏向右移动一小段距离，干涉条纹的间距将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 实验表明：当光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时，若入射角接近，反射光相对入射光会产生相位突变，这一现象称为“半波损失”。若将光屏移动至与平面镜接触，接触点处将形成________。（选填“A或B”） A．亮条纹    B．暗条纹 【答案】(1) 5.200/5.201/5.202/5.203 (2) 变小 变大 B 【详解】（1）[1]由图乙可知 [2]若把光源视为其中的一个缝，则光源发出的光线经过平面镜反射后的反射光线的反向延长线与S所在竖直方向的交点可以视为另一个缝，因此双缝间距为2d，因此有 其中 代入题中数据，解得 （2）[1]将平面镜向下平移一小段距离，则d增大，根据可知，干涉条纹的间距将减小。 [2]将光屏向右移动一小段距离，则L增大，根据可知，干涉条纹的间距将增大。 [3]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，故P点将为暗条纹。 变式1．（25-26高二下·河南信阳·阶段检测）在用双缝干涉测光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题。 (1)图1，图2都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是__________（选填“图1”或“图2”）。 (2)将表中的光学元件放在图3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，并用此装置测量绿光的波长。 元件代号 A B C D E 元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透绿光的滤光片 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，各光学元件的排列顺序应为__________。（填写元件代号） (3)在光屏上得到的干涉图样如图4所示，分划板在图4中A位置时，游标卡尺（20分度）示数如图5所示，其中游标尺上第二格上下对齐，则其读数__________；在B位置时游标卡尺示数如图6所示，其读数。 (4)已知该装置中双缝间距，双缝到光屏的距离，由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为__________。 【答案】(1)图1 (2)CEDBA (3)101.10 (4)562.5 【详解】（1）干涉条纹间距相等，明条纹宽度相等，衍射条纹中央明条纹最宽，两侧明条纹逐渐变窄，可知干涉图样是图1。 （2）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，表示各光学元件的排列顺序应为透绿光的滤光片、单缝、双缝、光屏，即由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为CEDBA。 （3）20分度游标卡尺的精确值为，由图5可知读数为 （4）相邻条纹间距为 又 联立可得单色光的波长为 变式2．（25-26高二下·浙江嘉兴·期末）某小组用如图甲所示的双缝干涉实验装置测定光的波长。双缝干涉实验装置正确安装后，接通电源使光源正常工作。 (1)各项操作正确规范，下列说法正确的是_________。 A．若去掉滤光片，则会看到一片白光 B．若将透镜向左移动，则观察到的条纹变模糊 C．若实验时忘记放双缝了，还是可以看到明暗相间的条纹 D．上下调节拨杆，可使单缝和双缝平行 (2)某同学在实验过程中干涉条纹由图乙变为图丙，他的操作可能是_________。 A．换用宽度更大的遮光筒 B．增大单缝到双缝的距离 C．换用间距更小的双缝 D．红色滤光片换成紫色滤光片 (3)在测定某单色光波长的实验中，测得光源到双缝间距为，双缝到光屏间距为，透镜到单缝的距离为，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，第五条纹为，则该单色光的波长为_________。 【答案】(1)BC (2)D (3) 【详解】（1）A．若去掉滤光片，白光通过双缝干涉会产生彩色条纹，中央是白色亮纹，两侧是彩色条纹，而不是一片白光，故A错误； B．透镜的作用是将光源发出的光会聚到单缝上，若将透镜向左移动，可能无法将光会聚在单缝上，导致单缝亮度降低或光照不均匀，从而使干涉条纹变模糊，故B正确； C．若实验时忘记放双缝了，光通过单缝会发生单缝衍射，在光屏上可以看到明暗相间的单缝衍射条纹，故C正确； D．拨杆的作用是调节单缝和双缝的平行度，左右调节拨杆，可使单缝和双缝平行，从而获得清晰的干涉条纹，故D错误。 故选BC。 （2）由图可知，干涉条纹由图乙变为图丙，条纹间距变小。根据双缝干涉条纹间距公式可知，要使条纹间距变小，可以减小双缝到光屏的距离、增大双缝间距或减小光的波长。 A．换用宽度更大的遮光筒，通常指直径变大，不影响双缝到光屏的距离，条纹间距不变，故A错误； B．增大单缝到双缝的距离，不影响条纹间距，只影响条纹亮度，故B错误； C．换用间距更小的双缝，即变小，条纹间距变大，故C错误； D．红色滤光片换成紫色滤光片，光的波长变小，条纹间距变小，故D正确。 故选D。 （3）根据双缝干涉条纹间距公式 其中为双缝到光屏的距离，即，为双缝间距，即。测得连续五条亮纹位置，第一条纹位置为，第五条纹为，则相邻亮纹间距 代入公式解得该单色光的波长 变式3．（25-26高二下·浙江绍兴·期末）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1所示。 (1)关于光具座上放置的光学元件，下列说法正确的是 （多选）。 A．①②③④分别对应的仪器是凸透镜、滤光片、单缝和双缝 B．②的作用是获得单色光，若取走②将无法看到干涉条纹 C．单缝和双缝应该均与水平方向平行放置 D．若将灯泡换成激光光源，去掉①②③，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 。 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)若视野中背景较亮但条纹不够清晰，应该调节如图所示的拨杆，下列关于拨杆安装方式和操作正确的是 。 A．拨杆处丫字叉套在单缝所在处的支柱上并为轴，手持拨杆的端，通过左右（沿视角）拨动来调节小孔套住的双缝 B．拨杆处小孔套在双缝所在处的支柱上并为轴，手持拨杆的端，通过手的左右（沿视角）拨动来调节丫字叉套住的单缝 C．拨杆处小孔套在双缝所在处的支柱上并为轴，手持拨杆的端，通过手的上下（沿视角）拨动来调节丫字叉套住的单缝 (4)该同学调整手轮后，观察到的干涉条纹如图2（a）所示，分划线中心刻线对准第3亮条纹的中心，此时游标卡尺的读数为；接着再转动手轮，使分划线中心刻线对准第9亮纹中心，看到的干涉条纹如图2（b）所示，此时游标卡尺的读数如图3所示，其读数为_________，已知双缝间距为，单缝与双缝间的距离为，光屏与双缝间的距离为。则入射的单色光波长的计算表达式为_________（用题中字母表示）。 【答案】(1)AD (2)B (3)B (4) 31.10 【详解】（1）A．①②③④分别对应的仪器是凸透镜、滤光片、单缝和双缝，A正确； B．②的作用是获得单色光，若取走②将看到彩色的干涉条纹，B错误； C．单缝和双缝应该均与竖直方向平行放置，C错误； D．若将灯泡换成激光光源，因激光具有较好的相干性，去掉①②③，仍可以观察到干涉条纹，D正确。 故选AD。 （2）增加条纹个数，需减小条纹间距，根据可知 A．转动测量头，不能改变条纹间距，A错误； B．将红色滤光片换成绿色滤光片，则波长减小，条纹间距减小，B正确； C．使用间距更小的双缝，条纹间距变大，C错误；     D．减小透镜与单缝的距离，条纹间距不变，D错误。 故选B。 （3）拨杆安装方式和操作正确的是：拨杆处小孔套在双缝所在处的支柱上并为轴，手持拨杆的端，通过手的左右（沿视角）拨动来调节丫字叉套住的单缝，故选B； （4）[1]游标卡尺的读数为3.1cm+0.05mm×2=31.10mm [2]条纹间距 根据可知 2 学科网（北京）股份有限公司 $