4.4 实验:用双缝干涉测量光的波长(培优考点练)物理人教版选择性必修第一册
2026-08-06
|
3份
|
36页
|
22人阅读
|
0人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第一册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 4. 实验:用双缝干涉测量光的波长 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 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 | 15.78 MB |
| 发布时间 | 2026-08-06 |
| 更新时间 | 2026-08-06 |
| 作者 | “北清”高中物理名师堂 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59109949.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
练习围绕“用双缝干涉测量光的波长”实验,通过“题型培优-拓展综合-高考真题-新题追踪”四层设计,实现从基础操作到高考应用的知识进阶,培养物理观念与科学探究能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|题型培优练|实验仪器操作、原理理解、数据处理(单一知识点)|如仪器名称辨析题巩固基础操作,培养实验规范|
|拓展综合练|多知识点综合应用(含误差分析、偏振等)|如多问综合题结合计算与误差分析,提升科学思维|
|高考真题练|高考题型迁移(近年真题)|如2026山东高考题对接考情,强化应试能力|
|新题追踪练|新情境问题解决(联考/期末新题)|如光强传感器实验题体现探究创新,培养科学态度|
内容正文:
4.4 实验:用双缝干涉测量光的波长
————————————⏩目录⏪————————————
✍题型培优练································································································01
题型01 实验仪器与基本操作
题型02 实验原理理解与应用
题型03 数据处理与误差分析
✍拓展综合练································································································6
✍高考真题练································································································8
✍新题追踪练································································································11
✍题型培优练
✏题型01 实验仪器与基本操作
1.如图所示为双缝干涉的实验装置,图中有四个光学元件的名称空缺,关于它们的名称正确的是( )
A.①单缝 ②滤光片 ③双缝 B.①凸透镜 ②单缝 ③双缝
C.②凸透镜 ③双缝 ④遮光筒 D.①滤光片 ②双缝 ③遮光筒
2.如图甲所示,为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置。如图乙为拨杆,下列安装和操作都正确的是( )
A.拨杆A处丫字叉套在单缝所在处的支柱,手持拨杆的C端,通过手的左右拨动来调节B处小孔套住的双缝
B.拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱,手持拨杆的C端,通过手的左右拨动来调节A丫字叉套住的单缝
C.拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱,手持拨杆的C端,通过手的上下拨动来调节A丫字叉套住的单缝
3.关于“用双缝干涉测量光的波长”的实验,错误的说法是( )
A.实验时应调节各器件共轴,并且单缝和双缝的缝应相互平行
B.观察到的白光的干涉图样是:在视野中可以看到彩色的干涉条纹,中央为一条白亮的零级干涉条纹;彩色条纹的排列,以零级亮条纹为中心左右对称,在第一级亮条纹中紫色在最外侧
C.看到白光的干涉条纹后,在单缝前面放上红色或绿色滤光片,即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹,且红条纹的相邻条纹间距比绿条纹的相邻条纹间距大
D.测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数
4.在双缝干涉实验中,双缝的作用是( )
A.遮住过于强烈的光 B.形成两个振动情况相同的光源
C.使白光变成单色光 D.使光发生折射
✏题型02 实验原理理解与应用
1.某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为Δx,下列说法正确的是( )
A.中央亮条纹最亮最宽
B.测得单色光的波长
C.撤去滤光片,干涉条纹消失
D.将屏向远离双缝的方向移动,可以减少从目镜中观察到的条纹个数
2.如图所示为双缝干涉实验装置示意图,实验时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,则下列说法正确的是( )
A.组装实验仪器时,应将单缝和双缝垂直放置
B.若想增加在目镜中观察到的条纹个数,应将单缝向双缝靠近
C.若将滤光片去掉,则毛玻璃上将呈现黑白相间条纹
D.若将红色滤光片换成绿色滤光片,则毛玻璃上的干涉条纹间距将变窄
3.(25-26高二上·湛江第二十一中学·月考)用双缝干涉实验测量黄光的波长,其实验装置如图甲所示,下列说法正确的是( )
A.若乙图中的点出现暗条纹,则和到点的光程差一定为黄光波长的奇数倍
B.仅减小双缝间距,光屏上的相邻亮条纹间距将变小
C.仅减小滤光片到单缝的距离,光屏上的相邻亮条纹间距将变大
D.仅改变滤光片的颜色,使黄光变成蓝光,光屏上的相邻亮条纹的间距将变小
4.(25-26高二上·中山华侨中学·月考)某同学利用如图所示的装置测量红光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,从目镜中可以观察到干涉条纹。已知光源所发的光为自然光。下列说法正确的是( )
A.将滤光片由红色换成蓝色,干涉条纹间距变宽
B.减小双缝间距,干涉条纹间距变窄
C.若将单缝和双缝的位置调换,从目镜中仍然可以观察到干涉条纹
D.测量过程中误将5个条纹间距数成6个,波长测量值将偏小
5.歼-20是我国自主研制的第五代战斗机,其优秀的性能受到全世界的关注,歼—20的光学着陆系统中用到了双缝干涉装置。现用单色光进行双缝干涉实验,下列说法正确的是( )
A.用红光和黄光照射,其他条件相同,相邻红光明纹间距比黄光要窄
B.用红光照射,只增大双缝到光屏间距,相邻红光明纹间距变宽
C.用绿光照射,只增大双缝到光屏间距,相邻绿光明纹间距变窄
D.用蓝光照射,测得双缝间距为d,双缝到光屏间距离为L。现测得n条明纹间距为x,则该蓝光波长为
✏题型03 数据处理与误差分析
1.有位同学做双缝干涉实验时,通过测量头观察到如图所示清晰的干涉图样,出现这种现象的原因是( )
A.单缝和双缝没有调平行
B.光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏没有调共轴
C.光源过于右偏,应调节光源,使它适当左移
D.测量头过于右偏,应调节测量头上的手轮,使它适当左移
2.用某种单色光进行双缝干涉实验,实验中需测定的条纹间距Δx是( )
A. B. C. D.
3.(25-26高三上·广西河池·月考)在杨氏双缝干涉实验中光屏上出现如图所示的干涉图样。标记图中两条亮纹中心位置并测得其间距为a,已知双缝中心之间的距离为d,双缝与光屏的距离为,则实验中光波的波长为( )
A. B. C. D.
4.某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。实验过程中观察到分划板中心刻线与第1条亮条纹中心对齐时,手轮读数为;转动手轮,分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐时,手轮读数为。已知双缝到光屏的距离为,双缝间距为,则该单色光的波长为( )
A. B. C. D.
✍拓展综合练
1.(25-26高二上·江苏天一中学·期中)(1)如图:在托马斯·杨双缝干涉实验中,调整仪器,从目镜中观察到纵向分布的干涉条纹( )
A.若单缝和双缝不平行,在屏上将不会产生干涉条纹
B.若在单缝前插入透振方向水平的偏振片,从目镜中将观察到横向分布的干涉条纹
C.若在单缝前插入透振方向水平的偏振片,从目镜中将观察到干涉条纹充度变暗
D.若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质,从目镜中将观察到干涉条纹变密集
(2)如图,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,下列哪个操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行( )
A.仅旋转双缝 B.仅旋转单缝
C.仅前后移动凸透镜 D.仅旋转测量头
(3)实验中已知双缝间的距离d=0.4mm,双缝到光屏的距离L=1.6m,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2.332mm;然后同方向转动手轮,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)。
(4)上述实验中,若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片,则相邻亮条纹中心间距__________(选填“增大”“减小”或“不变”)
2.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,装置如图1所示。
(1)下列说法正确的是__________。
A.单缝的作用是为了获得线光源,因此将光源换成激光后,没有单缝也无法看到干涉条纹
B.在双缝的两条缝上分别加上红色和蓝色滤光片,则能在光屏上看到红蓝相间的干涉条纹
C.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在光屏中心时,应取下单缝和双缝
D.为方便起见,可用测量头直接测出相邻两条亮条纹间的距离代入公式
(2)安装好实验仪器后,镇同学通过目镜观察到光屏上有光照亮,但没有看到清晰的干涉条纹,则接下来需要进行下列哪一步操作_________。
A.调节凸透镜高度,使光聚焦在单缝上
B.保持测量头不动,直接用手转动整个遮光筒
C.保持其他光学元件不动,直接用手转动单缝
D.眼睛继续看目镜视野中的光屏,用手调节拨杆
(3)正确操作后,镇同学用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示,分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为,在图中B位置时游标卡尺读数如图3所示。则相邻两条亮条纹中心间距______。(计算结果保留两位有效数字)
(4)蛟同学想要增加目镜视野中观察到的条纹数目,下列做法正确的是______(多选)。
A.适当减小单缝和双缝间的距离 B.使用间距更大的双缝
C.使用波长更短的光 D.将光屏向远离双缝的方向移动
3.(25-26高二上·广东深圳宝安中学·期中)某物理兴趣小组在用如图甲所示的双缝干涉实验装置测定光的波长实验中,通过目镜成功观察到光屏上的干涉条纹。
(1)某同学在实验过程中通过有关操作使干涉条纹由图乙变为图丙,他的操作是以下的哪项( )
A.换用长度更长的遮光筒 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
(2)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。
(3)在测定某单色光波长的实验中,测得光源到单缝间距为L1,单缝到双缝间距为,双缝到光屏间距为,单缝宽为d1,双缝间距为d2,测得连续五条亮纹位置,其中第一条纹位置为x1,第五条纹位置为x5,则该单色光的波长为=___________。
4.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),如图甲所示。
(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.测量过程中,把5个条纹间距数成6个,会导致波长测量值偏大
B.把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.若通过双缝的两列光波到屏上某点的路程差为波长的奇数倍,该点处一定是暗条纹
(3)用一单色光作为光源,双缝间距为,双缝到屏的距离为,分划线在第1条亮条纹中央时螺旋测微器读数如图乙所示,分划线在第7条亮条纹中央时螺旋测微器读数如图丙所示,则单色光的波长为_____nm。(结果保留3位有效数字)
✍高考真题练
1.(2026·山东·高考)某实验小组用光传感器做双缝干涉实验并测量光的波长。
(1)如图甲所示,将激光光源、间距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______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为,此波长的光为电磁波中的__________(填“红外线”“可见光”或“紫外线”)。
2.(2025·北京·真题)用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置如图1所示。
①双缝应该放置在图1中________处(填“A”或“B”)。
②分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时,手轮上的示数如图2所示,读数为________。
3.(2024·河北·高考)某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长,实验装置如图1所示,其中测量头包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等。
该同学调整好实验装置后,分别用红色、绿色滤光片,对干涉条纹进行测量,并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标尺读数,如表所示:
单色光类别
单色光1
10.60
18.64
单色光2
8.44
18.08
根据表中数据,判断单色光1为____________(填“红光”或“绿光”)。
4.(2022·海南·高考)在用双缝干涉测量光的波长的实验中,如图所示,则:
①a、b分别是( )
A.单缝和双缝 B.双缝和单缝 C.单缝和单缝 D.双缝和双缝
②如果双缝间距是d,双缝到毛玻璃的距离是L,第一条亮纹到第六条亮纹间距是x,则光的波长是__________。(用x、d、L表示)
5.(2021·浙江·选考)图示是“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
✍新题追踪练
1.(25-26高二上·庆云一中·联考)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,将器材按要求安装,如图(a)所示,现选用缝间距d=0.20mm的双缝片,像屏与双缝片间的距离L=500mm。
(1)如图所示,a、b、c、d四个图是不同的双缝干涉或单缝衍射图样。分析各图样的特点可以得到:c、d是光的______图样(选填“双缝干涉”或“单缝衍射”),若采用的实验装置相同,则形成a图样的光的波长______(选填“大于”“小于”或“等于”)b图样的光的波长。
(2)关于该实验,下列说法正确的是 。
A.若想减少从目镜中观察到的条纹个数,可增大双缝间距
B.若要将红光干涉更换成绿光干涉,需要更换单缝
C.将滤光片由红色换成蓝色,其他条件保持不变,干涉条纹间距变窄
(3)某次实验中,已知单缝宽度d1=0.10mm,单缝到毛玻璃距离L1=80cm,双缝宽度d2=0.20mm,双缝到毛玻璃距离L2=70cm,将分划板中心线对准左边某亮纹中心时计数为1,手轮上读数为12.50mm;接着转动手轮,使分划板中心刻线扫到第6亮条纹中心,此时手轮上示数如图(b)所示,读数x2=__________mm。该光的波长λ=_________m(结果保留两位有效数字)。
2.(25-26高二下·山西太原·期末)某小组同学用光传感器做双缝干涉实验。如图甲所示,单色光源激光器在铁架台的最上端,中间是刻有双缝的挡板,挡板正下方是光传感器。
回答下列问题:
(1)调整双缝的高度和光传感器位置,干涉条纹光强分布如图乙实线所示,若测得,则相邻两亮条纹的间距为__________。已知双缝到光传感器的距离为,双缝间距为,则该单色光的波长为__________(结果均保留3位有效数字);
(2)保持其他条件不变,增大双缝到光传感器的距离,干涉条纹间距将__________;换用频率更高的单色光,干涉条纹间距将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
3.(25-26高二下·陕西咸阳·期末)实验小组的同学用如图1所示的装置做“双缝干涉测量红光的波长”实验。
(1)实验步骤:
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依次将白光光源、红色滤光片、单缝、双缝和光屏放置在光具座上,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)测量数条亮纹间的距离。
在操作步骤②时还应注意单缝与双缝相互___________。
(2)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,此时手轮上的示数为。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,此时手轮上的示数如图2所示,为___________mm。
(3)已知双缝间距为,双缝到屏的距离为,求得所测红光波长为___________m。
(4)将红色滤光片换成绿色滤光片,其他实验条件不变,在目镜中仍可看见清晰的条纹,则条纹间距___________。(选填“变宽”或“变窄”)
4.(25-26高二下·山东济南·期末)实验小组利用光强分布传感器进行“用双缝干涉实验测量光的波长”实验,实验器材和装置如图甲所示,回答以下问题。
(1)实验时发现条纹间距太小,若要增大条纹间距,可以采取的操作是( )
A.增大激光光源和双缝之间的距离
B.增大双缝和光强分布传感器之间的距离
C.更换间距更小的双缝
D.更换波长更短的光源
(2)某次实验中测得双缝距离d=0.25mm,双缝到光强分布传感器的距离L=0.40m,在计算机上获得的光强与干涉条纹位置图像如图乙所示。根据图中所标出的条纹m到条纹n的数据计算得出条纹间距=___________mm,根据以上数据可计算得出实验所用激光波长=___________m。(均保留2位有效数字)
5.(25-26高二下·山西大学附中·期末)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,如图所示。
(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互________放置。(选填“垂直”或“平行”)。
(2)双缝间距为d,毛玻璃光屏与双缝间的距离为L。从目镜中看到的干涉图样如图所示。使分划板的中心刻线对齐A亮条纹的中心,此时游标卡尺上的示数情况如图所示,其读数为________mm。若A、B两条亮纹中央间距为x,则所测光的波长为________(用所给物理量的字母表示)。
(3)若上述实验中甲光的双缝干涉条纹宽度大于乙光的双缝干涉条纹宽度,则一束由甲、乙两种光组成的复色光以相同入射角照射到半圆形玻璃砖上,甲、乙两种光均从直径面射出。逐渐增大入射角,发现________(选填“甲”或“乙”)光先消失。
4 / 13
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
4.4 实验:用双缝干涉测量光的波长
————————————⏩目录⏪————————————
✍题型培优练································································································01
题型01 实验仪器与基本操作
题型02 实验原理理解与应用
题型03 数据处理与误差分析
✍拓展综合练································································································6
✍高考真题练································································································8
✍新题追踪练································································································11
✍题型培优练
✏题型01 实验仪器与基本操作
1.如图所示为双缝干涉的实验装置,图中有四个光学元件的名称空缺,关于它们的名称正确的是( )
A.①单缝 ②滤光片 ③双缝 B.①凸透镜 ②单缝 ③双缝
C.②凸透镜 ③双缝 ④遮光筒 D.①滤光片 ②双缝 ③遮光筒
【答案】B
【详解】双缝干涉实验中,如果提供的是单色光源,则①为凸透镜,作用是点光源发出的发散光变为平行光;②为单缝,因为普通光源的相干性很差因为原子发光的情况各不相同,如果直接照到双缝上的话是看不到干涉条纹的,先让其经过一单缝,使从单缝出发的光变为相干光因为是从同一个线光源上发出的,所以振动情况相同,这样才能在光屏上看到条纹,所以单缝的作用就是获取线光源;③为双缝,④为遮光筒。
故选B。
2.如图甲所示,为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置。如图乙为拨杆,下列安装和操作都正确的是( )
A.拨杆A处丫字叉套在单缝所在处的支柱,手持拨杆的C端,通过手的左右拨动来调节B处小孔套住的双缝
B.拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱,手持拨杆的C端,通过手的左右拨动来调节A丫字叉套住的单缝
C.拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱,手持拨杆的C端,通过手的上下拨动来调节A丫字叉套住的单缝
【答案】B
【详解】本实验中拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱,在实验中边观察,边通过手的左右拨动来调节A处丫字叉套住的单缝,使单缝和双缝平行,故AC错误,B正确。
故选B。
3.关于“用双缝干涉测量光的波长”的实验,错误的说法是( )
A.实验时应调节各器件共轴,并且单缝和双缝的缝应相互平行
B.观察到的白光的干涉图样是:在视野中可以看到彩色的干涉条纹,中央为一条白亮的零级干涉条纹;彩色条纹的排列,以零级亮条纹为中心左右对称,在第一级亮条纹中紫色在最外侧
C.看到白光的干涉条纹后,在单缝前面放上红色或绿色滤光片,即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹,且红条纹的相邻条纹间距比绿条纹的相邻条纹间距大
D.测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数
【答案】B
【详解】A.实验时应调节各器件共轴,且单缝和双缝的缝应该相互平行,A正确;
B.观察到的白光的干涉图样是:在视野中可以看到彩色的干涉条纹,中央为一条白亮的零级干涉条纹,彩色条纹的排列,以零级亮条纹为中心左右对称,在第一级亮条纹中,由于紫光的波长最短,则紫色在最内侧,B错误;
C.看到白光的干涉条纹后,在单缝前面放上红色或绿色滤光片,即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹,因红光的波长比绿光大,根据
可知,红条纹的相邻条纹间距比绿条纹的相邻条纹间距大,C正确;
D.测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数,D正确。
故选B。
4.在双缝干涉实验中,双缝的作用是( )
A.遮住过于强烈的光 B.形成两个振动情况相同的光源
C.使白光变成单色光 D.使光发生折射
【答案】B
【详解】双缝的作用是形成两个振动情况相同的光源,得到相干光。
故选B。
✏题型02 实验原理理解与应用
1.某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为Δx,下列说法正确的是( )
A.中央亮条纹最亮最宽
B.测得单色光的波长
C.撤去滤光片,干涉条纹消失
D.将屏向远离双缝的方向移动,可以减少从目镜中观察到的条纹个数
【答案】D
【详解】A.中央亮纹最亮,但中央亮纹宽度与其他亮条纹宽度相同,故A错误;
B.若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为Δx,则相邻暗条纹间距
又
联立解得单色光的波长为,故B错误;
C.撤去滤光片,将变成白光干涉,干涉条纹不会消失,故C错误;
D.将屏向远离双缝的方向移动,即变大,根据可知条纹的宽度增大,从目镜中观察到的条纹个数减少,故D正确。
故选D。
2.如图所示为双缝干涉实验装置示意图,实验时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,则下列说法正确的是( )
A.组装实验仪器时,应将单缝和双缝垂直放置
B.若想增加在目镜中观察到的条纹个数,应将单缝向双缝靠近
C.若将滤光片去掉,则毛玻璃上将呈现黑白相间条纹
D.若将红色滤光片换成绿色滤光片,则毛玻璃上的干涉条纹间距将变窄
【答案】D
【详解】A.组装实验仪器时,单缝与双缝应该相互平行放置,故A错误;
B.若想增加在目镜中观察到的条纹个数,则条纹的宽度将减小,根据相邻条纹间的距离为
可知,可以减小L或者增大d,所以应该将屏幕、向双缝方向移动,故B错误;
C.若将滤光片去掉,能观察到干涉图样,只是这时观察到的是各色光重叠产生的彩色条纹,故C错误;
D.若将红色滤光片换成绿色滤光片,则波长变小,根据
可知,则毛玻璃上的干涉条纹间距将变窄,故D正确。
故选D。
3.(25-26高二上·湛江第二十一中学·月考)用双缝干涉实验测量黄光的波长,其实验装置如图甲所示,下列说法正确的是( )
A.若乙图中的点出现暗条纹,则和到点的光程差一定为黄光波长的奇数倍
B.仅减小双缝间距,光屏上的相邻亮条纹间距将变小
C.仅减小滤光片到单缝的距离,光屏上的相邻亮条纹间距将变大
D.仅改变滤光片的颜色,使黄光变成蓝光,光屏上的相邻亮条纹的间距将变小
【答案】D
【详解】A.若乙图中的点出现暗条纹,则和到点的光程差为黄光半波长的奇数倍,故A错误;
BCD.根据可知仅减小双缝间距,光屏上的相邻亮条纹间距将变大;仅减小滤光片到单缝的距离,光屏上的相邻亮条纹间距不变;仅改变滤光片的颜色,使黄光变成蓝光,由于蓝光的波长小于黄光的波长,则光屏上的相邻亮条纹的间距将变小,故BC错误,D正确。
故选D。
4.(25-26高二上·中山华侨中学·月考)某同学利用如图所示的装置测量红光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,从目镜中可以观察到干涉条纹。已知光源所发的光为自然光。下列说法正确的是( )
A.将滤光片由红色换成蓝色,干涉条纹间距变宽
B.减小双缝间距,干涉条纹间距变窄
C.若将单缝和双缝的位置调换,从目镜中仍然可以观察到干涉条纹
D.测量过程中误将5个条纹间距数成6个,波长测量值将偏小
【答案】D
【详解】A.根据,将滤光片由红色换成蓝色,由于蓝光比红光波长短,则干涉条纹间距变窄,故A错误;
B.根据,可知减小双缝距离,相邻明条纹(或暗条纹)间距增大,故B错误;
C.若将单缝和双缝的位置调换,不发生干涉,故从目镜中观察不到干涉条纹,故C错误;
D.根据,可知,测量过程中误将5个条纹间距数成6个,则偏小,波长测量值偏小,故D正确。
故选D。
5.歼-20是我国自主研制的第五代战斗机,其优秀的性能受到全世界的关注,歼—20的光学着陆系统中用到了双缝干涉装置。现用单色光进行双缝干涉实验,下列说法正确的是( )
A.用红光和黄光照射,其他条件相同,相邻红光明纹间距比黄光要窄
B.用红光照射,只增大双缝到光屏间距,相邻红光明纹间距变宽
C.用绿光照射,只增大双缝到光屏间距,相邻绿光明纹间距变窄
D.用蓝光照射,测得双缝间距为d,双缝到光屏间距离为L。现测得n条明纹间距为x,则该蓝光波长为
【答案】B
【详解】A.由得,式中为相邻两明纹间距,因为相邻红光明纹间距比黄光要宽,A错误;
BC.由得,式中为双缝到光屏间距,相邻明纹间距变宽,B正确,C错误;
D.测得n条明纹间距为x,相邻亮条纹的间距为,又由解得光波长为,D错误;
故选B。
✏题型03 数据处理与误差分析
1.有位同学做双缝干涉实验时,通过测量头观察到如图所示清晰的干涉图样,出现这种现象的原因是( )
A.单缝和双缝没有调平行
B.光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏没有调共轴
C.光源过于右偏,应调节光源,使它适当左移
D.测量头过于右偏,应调节测量头上的手轮,使它适当左移
【答案】D
【详解】图中干涉图样可知,干涉条纹清晰,亮度正常,干涉条纹偏左,出现这种现象的原因是测量头过于右偏,应调节测量头上的手轮,使它适当左移。
故选D。
2.用某种单色光进行双缝干涉实验,实验中需测定的条纹间距Δx是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】实验中需测定的条纹间距Δx是相邻两亮条纹或者相邻两暗条纹中心间的距离。
故选C。
3.(25-26高三上·广西河池·月考)在杨氏双缝干涉实验中光屏上出现如图所示的干涉图样。标记图中两条亮纹中心位置并测得其间距为a,已知双缝中心之间的距离为d,双缝与光屏的距离为,则实验中光波的波长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由图可知,相邻两亮条纹间距为
由公式可得
故选A。
4.某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。实验过程中观察到分划板中心刻线与第1条亮条纹中心对齐时,手轮读数为;转动手轮,分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐时,手轮读数为。已知双缝到光屏的距离为,双缝间距为,则该单色光的波长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】相邻条纹间距为
根据,可得该单色光的波长为
故选B。
✍拓展综合练
1.(25-26高二上·江苏天一中学·期中)(1)如图:在托马斯·杨双缝干涉实验中,调整仪器,从目镜中观察到纵向分布的干涉条纹( )
A.若单缝和双缝不平行,在屏上将不会产生干涉条纹
B.若在单缝前插入透振方向水平的偏振片,从目镜中将观察到横向分布的干涉条纹
C.若在单缝前插入透振方向水平的偏振片,从目镜中将观察到干涉条纹充度变暗
D.若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质,从目镜中将观察到干涉条纹变密集
(2)如图,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,下列哪个操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行( )
A.仅旋转双缝 B.仅旋转单缝
C.仅前后移动凸透镜 D.仅旋转测量头
(3)实验中已知双缝间的距离d=0.4mm,双缝到光屏的距离L=1.6m,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2.332mm;然后同方向转动手轮,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)。
(4)上述实验中,若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片,则相邻亮条纹中心间距__________(选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】(1)ACD
(2)D
(3) 15.325/15.324/15.323/15.326/15.327
(4)减小
【详解】(1)A.单缝的作用是产生线光源,双缝必须与单缝平行,才能保证双缝获得相干的线光源。若单缝和双缝不平行,双缝无法形成相干光源,屏上不会产生干涉条纹,故A正确;
B.双缝干涉条纹的分布方向由双缝的方向决定(双缝为竖直方向,条纹为竖直分布)。在单缝前插入水平偏振片,仅改变光的偏振态,不会改变双缝干涉条纹的方向,因此不会观察到横向(水平)分布的干涉条纹,故B错误;
C.在单缝前插入透振方向水平的偏振片,会吸收部分光能量,导致入射光强减弱。干涉条纹的亮度与光强成正比,因此从目镜中会观察到干涉条纹亮度变暗,故C正确;
D.双缝干涉条纹间距公式为
若遮光筒内充满折射率较大的透明介质,光的波长会变为
所以,波长减小。由公式可知,波长减小会导致条纹间距减小,即干涉条纹变密集,故D正确。
故选ACD。
(2)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,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。
(3)[1]螺旋测微器的精确值为0.01 mm,由图甲可知此时手轮上的示数为
[2]相邻条纹间距为
根据双缝干涉条纹间距公式为
解得
(4)若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片,则波长λ减小,由得,相邻亮条纹中心间距减小。
2.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,装置如图1所示。
(1)下列说法正确的是__________。
A.单缝的作用是为了获得线光源,因此将光源换成激光后,没有单缝也无法看到干涉条纹
B.在双缝的两条缝上分别加上红色和蓝色滤光片,则能在光屏上看到红蓝相间的干涉条纹
C.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在光屏中心时,应取下单缝和双缝
D.为方便起见,可用测量头直接测出相邻两条亮条纹间的距离代入公式
(2)安装好实验仪器后,镇同学通过目镜观察到光屏上有光照亮,但没有看到清晰的干涉条纹,则接下来需要进行下列哪一步操作_________。
A.调节凸透镜高度,使光聚焦在单缝上
B.保持测量头不动,直接用手转动整个遮光筒
C.保持其他光学元件不动,直接用手转动单缝
D.眼睛继续看目镜视野中的光屏,用手调节拨杆
(3)正确操作后,镇同学用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示,分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为,在图中B位置时游标卡尺读数如图3所示。则相邻两条亮条纹中心间距______。(计算结果保留两位有效数字)
(4)蛟同学想要增加目镜视野中观察到的条纹数目,下列做法正确的是______(多选)。
A.适当减小单缝和双缝间的距离 B.使用间距更大的双缝
C.使用波长更短的光 D.将光屏向远离双缝的方向移动
【答案】(1)C
(2)AD
(3)0.60
(4)BC
【详解】(1)A.单缝的作用是为了获得线光源,将光源换成激光后,因为激光的相干性好,所以没有单缝也能看到干涉条纹,故A错误;
B.在双缝的两条缝上分别加上红色和蓝色滤光片,就不是相干光源了,不会发生光的干涉现象了,则不能在光屏上看到红蓝相间的干涉条纹,故B错误;
C.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在光屏中心时,应取下单缝和双缝,故C正确;
D.因为条纹间距比较小,如果用测量头直接测出相邻两条亮条纹间的距离代入公式,则误差会非常大,所以都是采用读出几条条纹间距,然后计算相邻条纹间距代入公式计算,故D错误。
故选C。
(2)A.凸透镜的作用是将平行的单色光聚焦于一点,以产生相干光源,观察到干涉条纹不清晰,可调节凸透镜使光聚焦到单缝,故A正确;
B.保持测量头不动,直接用手转动整个遮光筒,这样不能改变到光屏上的光的传播情况,所以仍不能看到清晰的条纹,故B错误;
CD.在光屏上看到的干涉条纹不清晰,可能是单缝与双缝不平行,透射到光屏上的光比较少,可以保持其他光学元件不动,不能直接用手转动单缝,应该眼睛继续看目镜视野中的光屏,用手调节拨杆,使单缝和双缝平行,使之更容易发生清晰的双缝干涉现象,从而使条纹变得清晰,故D正确,C错误;
故选AD。
(3)图3的读数为
则相邻两条亮条纹中心间距
(4)A.蛟同学想要增加目镜视野中观察到的条纹数目,则需要减小条纹间距,若适当减小单缝和双缝间的距离,根据
可知不影响条纹间距,故A错误;
B.蛟同学想要增加目镜视野中观察到的条纹数目,则需要减小条纹间距,若使用间距更大的双缝,即d变大,根据
可知条纹间距减小,则可以增加观察的条纹数目,故B正确;
C.蛟同学想要增加目镜视野中观察到的条纹数目,则需要减小条纹间距,若使用波长更短的光,根据
可知条纹间距减小,则可以增加观察的条纹数目,故C正确;
D.蛟同学想要增加目镜视野中观察到的条纹数目,则需要减小条纹间距,若将光屏向远离双缝的方向移动,增大了,根据
可知条纹间距增大,则观察到的条纹数目减少,故D错误。
故选BC。
3.(25-26高二上·广东深圳宝安中学·期中)某物理兴趣小组在用如图甲所示的双缝干涉实验装置测定光的波长实验中,通过目镜成功观察到光屏上的干涉条纹。
(1)某同学在实验过程中通过有关操作使干涉条纹由图乙变为图丙,他的操作是以下的哪项( )
A.换用长度更长的遮光筒 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
(2)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。
(3)在测定某单色光波长的实验中,测得光源到单缝间距为L1,单缝到双缝间距为,双缝到光屏间距为,单缝宽为d1,双缝间距为d2,测得连续五条亮纹位置,其中第一条纹位置为x1,第五条纹位置为x5,则该单色光的波长为=___________。
【答案】(1)D
(2)1.725
(3)
【详解】(1)干涉条纹由图乙变为图丙,观察到的条纹增加,即条纹间距减小,由公式得
AB.换用长度更长的遮光筒和增大单缝到双缝的距离,条纹间距不变,A错误,B错误;
C.换用间距更小的双缝,即减小,则条纹间距增大,故C错误;
D.红色滤光片换成紫色滤光片,即变小,则条纹间距减小,故D正确。
故选D。
(2)由图可知,该干涉条纹位置是
(3)根据题意可知,条纹间距为
由公式有
联立解得
4.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),如图甲所示。
(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.测量过程中,把5个条纹间距数成6个,会导致波长测量值偏大
B.把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.若通过双缝的两列光波到屏上某点的路程差为波长的奇数倍,该点处一定是暗条纹
(3)用一单色光作为光源,双缝间距为,双缝到屏的距离为,分划线在第1条亮条纹中央时螺旋测微器读数如图乙所示,分划线在第7条亮条纹中央时螺旋测微器读数如图丙所示,则单色光的波长为_____nm。(结果保留3位有效数字)
【答案】(1)B
(2)B
(3)600
【详解】(1)光源通过透镜会聚后变成点光源,然后通过滤光片后变成单色光,经过单缝后变成线光源,所以、、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知,测量过程中,把5个条纹间距数成6个,导致相邻亮条纹间距变小,会导致波长测量值偏小,A错误;
B.把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动,变大,相邻两亮条纹中心的距离增大,B正确;
C.若通过双缝的两列光波到屏上某点的路程差为波长的奇数倍,由于狭缝作用光源、频率和相位差完全相同,该点处一定是明条纹,C错误。
故选B。
(3)读数
读数
则
得
根据双缝干涉原理有
代入可得。
✍高考真题练
1.(2026·山东·高考)某实验小组用光传感器做双缝干涉实验并测量光的波长。
(1)如图甲所示,将激光光源、间距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______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为,此波长的光为电磁波中的__________(填“红外线”“可见光”或“紫外线”)。
【答案】(1)亮度高
(2)31.25(31.23~31.27)
(3)0.40
(4) 可见光
【详解】(1)激光的亮度高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,如果直接射入眼睛会对眼睛造成不可逆转的伤害。
(2)根据题图甲可知,双缝所在位置为
光传感器所在的位置为
因此双缝到光传感器的距离
(3)根据题图乙可知,区域有6个条纹间距,则条纹间距
(4)[1]根据双缝干涉条纹间距公式
得
[2]波长在可见光波段,因此此波长的光为电磁波中的可见光。
2.(2025·北京·真题)用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置如图1所示。
①双缝应该放置在图1中________处(填“A”或“B”)。
②分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时,手轮上的示数如图2所示,读数为________。
【答案】B 3.185(3.183~3.187)
【详解】双缝应置于单缝后边,因此A为单缝,B为双缝;
螺旋测微器读数为
3.(2024·河北·高考)某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长,实验装置如图1所示,其中测量头包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等。
该同学调整好实验装置后,分别用红色、绿色滤光片,对干涉条纹进行测量,并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标尺读数,如表所示:
单色光类别
单色光1
10.60
18.64
单色光2
8.44
18.08
根据表中数据,判断单色光1为____________(填“红光”或“绿光”)。
【答案】绿光
【详解】根据,可得
由图表带入数据可知
故
则
已知绿光的波长小于红光波长,则单色光1是绿光。
4.(2022·海南·高考)在用双缝干涉测量光的波长的实验中,如图所示,则:
①a、b分别是( )
A.单缝和双缝 B.双缝和单缝 C.单缝和单缝 D.双缝和双缝
②如果双缝间距是d,双缝到毛玻璃的距离是L,第一条亮纹到第六条亮纹间距是x,则光的波长是__________。(用x、d、L表示)
【答案】 A
【详解】①[1]由双缝干涉原理可知,先用滤光片得到单色光,然用单缝得到细长的光源,最后用双缝得到两束相干光,故a、b分别单缝和双缝。
故选A。
②[2]第一条亮纹到第六条亮纹间距是x,则相邻亮条纹间距为
根据可得光的波长是
5.(2021·浙江·选考)图示是“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】 C D
【详解】①[1]若粗调后看不到清晰的干涉条纹,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[2]根据
可知要增大条纹间距可以增大双缝到光屏的距离l,减小双缝的间距d;
故选D。
✍新题追踪练
1.(25-26高二上·庆云一中·联考)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,将器材按要求安装,如图(a)所示,现选用缝间距d=0.20mm的双缝片,像屏与双缝片间的距离L=500mm。
(1)如图所示,a、b、c、d四个图是不同的双缝干涉或单缝衍射图样。分析各图样的特点可以得到:c、d是光的______图样(选填“双缝干涉”或“单缝衍射”),若采用的实验装置相同,则形成a图样的光的波长______(选填“大于”“小于”或“等于”)b图样的光的波长。
(2)关于该实验,下列说法正确的是 。
A.若想减少从目镜中观察到的条纹个数,可增大双缝间距
B.若要将红光干涉更换成绿光干涉,需要更换单缝
C.将滤光片由红色换成蓝色,其他条件保持不变,干涉条纹间距变窄
(3)某次实验中,已知单缝宽度d1=0.10mm,单缝到毛玻璃距离L1=80cm,双缝宽度d2=0.20mm,双缝到毛玻璃距离L2=70cm,将分划板中心线对准左边某亮纹中心时计数为1,手轮上读数为12.50mm;接着转动手轮,使分划板中心刻线扫到第6亮条纹中心,此时手轮上示数如图(b)所示,读数x2=__________mm。该光的波长λ=_________m(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1) 单缝衍射 大于
(2)C
(3) 24.55
【详解】(1)[1]单缝衍射条纹间距不相等,中间宽,两侧窄,故c、d是光的单缝衍射图样;
[2]双缝干涉条纹间距相等,条纹的宽度,a图样中条纹间距大于b图样,故形成a图样的光的波长大于b图样的光的波长。
(2)A.若想减少从目镜中观察到的条纹个数,则条纹的宽度将增大,根据,可减小双缝间距,故A错误;
B.若要将红光干涉更换成绿光干涉,更换滤光片即可,不需要更换单缝,故B错误;
C.若将滤光片由红色换成蓝色,则波长变小,根据,干涉条纹间距将变窄,故C正确。
故选C。
(3)[1]游标卡尺精确度为0.05mm,读数
[2] 相邻亮条纹间距为,根据
解得
2.(25-26高二下·山西太原·期末)某小组同学用光传感器做双缝干涉实验。如图甲所示,单色光源激光器在铁架台的最上端,中间是刻有双缝的挡板,挡板正下方是光传感器。
回答下列问题:
(1)调整双缝的高度和光传感器位置,干涉条纹光强分布如图乙实线所示,若测得,则相邻两亮条纹的间距为__________。已知双缝到光传感器的距离为,双缝间距为,则该单色光的波长为__________(结果均保留3位有效数字);
(2)保持其他条件不变,增大双缝到光传感器的距离,干涉条纹间距将__________;换用频率更高的单色光,干涉条纹间距将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) 1.90 657
(2) 变大 变小
【详解】(1)[1]相邻两亮条纹的间距为
[2]根据可得
(2)[1][2]根据,保持其他条件不变,增大双缝到光传感器的距离,干涉条纹间距将变大;换用频率更高的单色光,则波长变小,干涉条纹间距将变小。
3.(25-26高二下·陕西咸阳·期末)实验小组的同学用如图1所示的装置做“双缝干涉测量红光的波长”实验。
(1)实验步骤:
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依次将白光光源、红色滤光片、单缝、双缝和光屏放置在光具座上,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)测量数条亮纹间的距离。
在操作步骤②时还应注意单缝与双缝相互___________。
(2)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,此时手轮上的示数为。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,此时手轮上的示数如图2所示,为___________mm。
(3)已知双缝间距为,双缝到屏的距离为,求得所测红光波长为___________m。
(4)将红色滤光片换成绿色滤光片,其他实验条件不变,在目镜中仍可看见清晰的条纹,则条纹间距___________。(选填“变宽”或“变窄”)
【答案】(1)平行
(2)13.870
(3)
(4)变窄
【详解】(1)为了得到清晰的干涉条纹,在操作步骤②时还应注意单缝与双缝相互平行。
(2)螺旋测微器的精确值为,由图2可知第6条亮纹中心对应的示数为
(3)相邻亮条纹的间距为
又
联立可得所测红光波长为
(4)将红色滤光片换成绿色滤光片,其他实验条件不变,由于绿光的波长小于红光的波长,根据可知,条纹间距变窄。
4.(25-26高二下·山东济南·期末)实验小组利用光强分布传感器进行“用双缝干涉实验测量光的波长”实验,实验器材和装置如图甲所示,回答以下问题。
(1)实验时发现条纹间距太小,若要增大条纹间距,可以采取的操作是( )
A.增大激光光源和双缝之间的距离
B.增大双缝和光强分布传感器之间的距离
C.更换间距更小的双缝
D.更换波长更短的光源
(2)某次实验中测得双缝距离d=0.25mm,双缝到光强分布传感器的距离L=0.40m,在计算机上获得的光强与干涉条纹位置图像如图乙所示。根据图中所标出的条纹m到条纹n的数据计算得出条纹间距=___________mm,根据以上数据可计算得出实验所用激光波长=___________m。(均保留2位有效数字)
【答案】(1)BC
(2) / /
【详解】(1)根据双缝干涉条纹间距公式可知,若要增大相邻亮条纹的间距,可以采取的操作有:增大双缝到光强分布传感器(光屏)的距离、换用间距更小的双缝,或更换波长更长的光源。
故选BC。
(2)由图乙中的光强分布图像可知,中央亮条纹(第级)对应的位置坐标为,条纹到条纹之间共有个条纹间距,根据图像读数可知,条纹的位置坐标,条纹的位置坐标,则条纹间距为
根据双缝干涉条纹间距公式
可计算得出实验所用激光的波长为
5.(25-26高二下·山西大学附中·期末)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,如图所示。
(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互________放置。(选填“垂直”或“平行”)。
(2)双缝间距为d,毛玻璃光屏与双缝间的距离为L。从目镜中看到的干涉图样如图所示。使分划板的中心刻线对齐A亮条纹的中心,此时游标卡尺上的示数情况如图所示,其读数为________mm。若A、B两条亮纹中央间距为x,则所测光的波长为________(用所给物理量的字母表示)。
(3)若上述实验中甲光的双缝干涉条纹宽度大于乙光的双缝干涉条纹宽度,则一束由甲、乙两种光组成的复色光以相同入射角照射到半圆形玻璃砖上,甲、乙两种光均从直径面射出。逐渐增大入射角,发现________(选填“甲”或“乙”)光先消失。
【答案】(1)平行
(2) 9.15
(3)乙
【详解】(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)[1]游标卡尺上的示数为
[2]若A、B两条亮纹中央间距为x,则条纹间距为
根据
可得所测光的波长为
(3)甲光的双缝干涉条纹宽度大于乙光的双缝干涉条纹宽度,则甲光波长大于乙光波长,即甲光的频率小于乙光的频率,甲光的折射率小于乙光的折射率,根据,则甲的临界角大于乙的临界角,则逐渐增大入射角,乙光先发生全反射,则发现乙光先消失。
4 / 20
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
4.4 实验:用双缝干涉测量光的波长
————————————⏩目录⏪————————————
✍题型培优练································································································01
题型01 实验仪器与基本操作
题型02 实验原理理解与应用
题型03 数据处理与误差分析
✍拓展综合练································································································6
✍高考真题练································································································8
✍新题追踪练································································································11
✍题型培优练
✏题型01 实验仪器与基本操作
1.【答案】B
2.【答案】B
3.【答案】B
4.【答案】B
✏题型02 实验原理理解与应用
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】B
✏题型03 数据处理与误差分析
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】B
✍拓展综合练
1.【答案】(1)ACD
(2)D
(3) 15.325/15.324/15.323/15.326/15.327
(4)减小
2.【答案】(1)C
(2)AD
(3)0.60
(4)BC
3.【答案】(1)D
(2)1.725
(3)
4.【答案】(1)B
(2)B
(3)600
✍高考真题练
1.【答案】(1)亮度高
(2)31.25(31.23~31.27)
(3)0.40
(4) 可见光
2.【答案】B 3.185(3.183~3.187)
3.【答案】绿光
4.【答案】 A
5.【答案】 C D
✍新题追踪练
1.【答案】(1) 单缝衍射 大于
(2)C
(3) 24.55
2.【答案】(1) 1.90 657
(2) 变大 变小
3.【答案】(1)平行
(2)13.870
(3)
(4)变窄
5.【答案】(1)平行
(2) 9.15
(3)乙
3 / 3
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。