第53讲 实验十九 用双缝干涉实验测量光的波长（复习讲义）（广东专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理高考复习讲义聚焦“用双缝干涉实验测量光的波长”核心实验，涵盖实验原理（Δx = Lλ/d）、装置操作、数据处理、误差分析及创新方案等考点，按“命题透视-思维建模-考点精讲-真题溯源”逻辑架构知识体系，通过考点拆解、考向破译、变式训练、真题演练环节，帮助学生系统构建实验思维框架。 讲义突出科学思维与科学探究素养培养，如数据处理采用“累积法”测条纹间距减小误差，创新实验模块引入洛埃镜实验引导学生理解半波损失，设置基础到综合的分层练习。这些设计能高效提升学生实验操作与误差分析能力，为教师把控复习节奏、精准突破高考实验难点提供实用指导。

第53讲 实验十九 用双缝干涉实验测量光的波长 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 基本原理与操作 知识点1 原理装置图与操作 知识点2 数据处理及注意事项 考向1 实验原理及操作 考向2 数据处理与误差分析 考点二 创新实验方案 知识点1 实验创新方案 考向1创新实验考法 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 用双缝干涉实验测量光的波长 √ 考情分析 题型与考向：高考对用双缝干涉实验测量光的波长这个实验的考查近几年频度不是太高，即使考查难度也不大。 情境与立意： 生活实践类：测量激光笔波长，演示光的波动性等。 学习探究类：光谱分析与元素鉴定，单色仪波长标定等。 复习目标 1、掌握由Δx＝λ测光的波长的原理，并能测单色光波长。 2、观察单色光的双缝干涉图样，掌握测量头测量条纹间距的方法。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 基本原理与操作 知识点1原理装置图与操作 知●识●解●构 1、原理装置图 2、实验原理 双缝间距d，双缝到屏的距离l。双缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0。对屏上与P0距离为x的一点P，两缝与P的距离PS1＝r1，PS2＝r2。在线段PS2上作PM＝PS1，则S2M＝r2－r1，因d≪l，三角形S1S2M可看作直角三角形。则r2－r1＝dsin θ(令∠S2S1M＝θ)。另x≈ltan θ≈lsin θ则r2－r1＝d， 若P处为亮纹，则d＝±kλ，(k＝0，1，2，……)，解得x＝±kλ。(k＝0，1，2……)，相邻两亮纹或暗纹的中心间距Δx＝λ。 3、实验器材 光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃光屏、光具座、测量头及刻度尺等。。 4、实验步骤 仪器的安装与调整： 先将光源、遮光筒依次放于光具座上，如图所示，调整光源的高度，使它发出的一束光沿着遮光筒的轴线把屏照亮。 ②将单缝和双缝安装在光具座上，使光源、单缝及双缝三者的中心位于遮光筒的轴线上，并注意使双缝与单缝相互平行，在遮光筒有光屏一端安装测量头，如图所示，调整分划板位置到分划板中心刻线位于光屏中央。 观察双缝干涉图样： ①将光源、遮光筒、毛玻璃光屏依次安放在光具座上； ②接好光源，打开开关，使灯丝正常发光； ③调节各器件的高度，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，使双缝与单缝平行，二者间距约为5～10 cm，这时可观察到白光的干涉条纹； ⑤在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。 测定单色光的波长： ①安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹； ②使分化板的中心刻线对齐某条亮条纹的中央，如图所示，记下手轮上的读数a1；转动手轮，使分化板中心刻线移至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a2，得出n个亮条纹间的距离为a＝|a2－a1|，则相邻两亮条纹间距Δx＝； ③用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(d是已知的)； ④重复测量、计算，求出波长的平均值； ⑤换用不同的滤光片，重复实验。 知识点2 数据处理 知●识●解●构 1、计算 条纹间距的计算：Δx＝； 波长计算：λ＝Δx＝； 计算多组数据，求λ的平均值。 知识点3 注意事项及误差 知●识●解●构 1、注意事项 光源使用线状长丝灯泡，调节时使之与单缝平行且靠近，仪器所用的灯泡，其灯丝冷电阻较小，如果一开始就用12V电压，往往会由于电流过大而使电源的保险丝烧断或过载保护因此，加在灯泡上的电压应逐挡升高至12V,使用时不得超过12V。建议使用汽车或摩托车双灯丝灯泡，可直接打到12V。 实验中会出现屏上的光很弱的情况，主要是灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致；干涉条纹是否清晰与单缝和双缝是否平行有关。 安装时，要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直。 双缝干涉仪是比较精密的实验仪器，要轻拿轻放，不要随便拆分遮光筒、测量头等元件。 在读取a1至a2的整个过程中，不能拨动拨杆或转动测量头,否则会引起干涉条纹移动而使读数无效。 测量条纹间距时,测量头中分划板中心线必须与条纹的中央对齐。 2、误差分析 l的测量：l用毫米刻度尺测量，如果可能，可多次测量求平均值； 条纹间距Δx的测定：Δx利用测量头测量．可利用“累积法”测n条亮纹间距，再求Δx＝，并且采用多次测量求Δx平均值的方法进一步减小误差。 考●向●破●译 考向1 基本原理及操作 例1（2026·广东潮州·三模）“用双缝干涉测量光的波长”实验中，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)下列图示中条纹间距表示正确的是（　　） A． B． C． D． (2)要增大观察到的条纹间距，正确的做法是（　　） A．减小单缝与双缝间的距离 B．增大透镜与单缝间的距离 C．增大双缝与测量头间的距离 【变式训练1·常规】（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符号表示）。 【变式训练2·常规】（24-25高二下·陕西西安·阶段检测）石榴同学用如图甲所示的实验装置测量某单色光的波长，其中光源为白炽灯。 （1）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L的轴线上。 （2）甲图光具座上放置的元件J为 _______（选填“单缝”、“双缝”、“滤光片”），该元件在本实验中的作用是获得两列相干光　。 （3）经过调试后，该同学通过测量头的目镜看到了干涉图样。 （4）该同学发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图乙所示，若要使两者对齐，他应该调节的元件是 ________。（用图甲中的字母或文字作答） （5）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐后，将该亮纹定为第1条亮纹，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第6条亮纹中心对齐，记下此时图丁中手轮上的示数为 ___________mm，已知双缝间距d为2.0×10﹣4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，求得所测波长为 ________nm。 （6）去掉元件 _____（用图甲中的字母或文字作答），该同学有可能观察到彩色的干涉条纹。 考向2 数据处理与误差分析 例2（2026·广东·一模）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，要把它们放在图中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，然后依次放置其他光学元件，则由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序是C、________、________、________、________。 (2)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乙所示，然后转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数为________mm，求得相邻亮条纹的间距为________mm。 (3)已知双缝间距d为m，测得双缝到屏的距离L为0.700m，由计算式________，求得所测红光的波长为________nm。 【变式训练1·常规】（25-26高三上·广东深圳·阶段检测）某同学利用“双缝干涉实验装置”测定红光的波长。已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第1亮条纹，其示数如图所示，此时的示数为___________mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第5亮条纹的中心对齐，读出示数，并计算第5亮条纹与第1亮条纹的中心线间距离为Δx。由此可得该红光的波长表达式为___________（用字母表达）；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，可以采取的方法是___________、___________。 【变式训练2·常规】（24-25高三下·广东广州·期末）如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d=0.20mm的双缝。然后，接通电源使光源正常工作。已知像屏与双缝间的距离l=700mm。 (1)已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，游标尺上有20个分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻线与某条纹A中心对齐，如图乙所示，此时测量头上主尺和游标尺的示数如图丙所示，则此示数为__mm；接着再转动手轮，使分划板中心刻线与某条纹B中心对齐，测得A条纹到B条纹的距离为8.40mm。利用上述测量结果，经计算可得经蓝滤光片射向双缝的色光的波长λ=____m（结果保留2位有效数字）。 (2)另一同学改用红滤光片重新实验，在光屏上仍能观察到清晰的条纹，且打在光屏上的条纹数目会____（选填“增加”“ 减少”或“不变”）。 考点二 创新实验方案 知识点1 实验创新方案 知●识●解●构 1、实验创新 利用凸透镜的聚光作用提升干涉条纹的亮度。 利用光传感器与计算机结合得到干涉图样光强分布图。 考向1 创新实验考法 例1（2024·山东德州·三模）1834年，洛埃利用平面镜同样得到了杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜实验）。应用洛埃镜测量单色光波长的原理如下： 如图所示，是单缝S通过平面镜成的像，如果S被视为双缝干涉中的一个缝，相当于另一个缝。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出现干涉条纹。 请回答下列问题： (1)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．将平面镜稍向下移动一些 C．将光屏稍向右移动一些 D．将光源由红色光改为绿色光 (2)若光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为h和D，光屏上形成的相邻两条亮纹（或暗纹）间距离为，单色光的波长__________； (3)实验表明，光从光疏介质射向光密介质，会在界面发生反射，当入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，称为“半波损失”。已知h远小于D，如果把光屏向左平移到非常接近平面镜处，屏上最下方两束光相遇会相互_________（选填“加强”或“减弱”）。 【变式训练1·常规】（2024·河南·模拟预测）某同学利用激光完成以下光学实验： (1)测量一半圆形透明玻璃砖的折射率。 ①用游标卡尺测玻璃砖的直径d，卡尺前端没有画出，后端如图乙所示，则d＝____________cm； ②将玻璃砖放在位于水平桌面的白纸上，如图甲所示，若激光垂直底边射入，从圆心O点开始向左平移0.3d，刚好半圆界面上没有出射光线，则玻璃砖对该激光的折射率为n＝____________ (2)若用激光做双缝干涉实验，下列说法正确的是 A．做实验时，主要是应用激光的亮度高的特性 B．仅将入射光由红色激光改为蓝色激光，则光屏上相邻明条纹间距变宽 C．光屏上得到的是等间距的条纹 D．仅换用间距更窄的双缝，条纹间距变宽 【变式训练2·常规】（22-23高二下·辽宁大连·期中）某实验小组使用图甲的装置测量某紫色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝间的宽度，激光经过双缝后投射到光展中的条纹如图乙所示，由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离x=___________mm，通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离，则该激光波长___________m。如果用红色激光重新实验，相邻亮纹间距会___________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·浙江·高考真题）“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图1所示， (1)在图1的装置中，1位置为___________（选填“单缝”或“双缝”） (2)若在目镜视场中发现整体很暗且条纹不清晰，需要___________（选填“上下”或“左右”）拨动拨杆，并且前后移动光源或透镜，使光源发出的光能更集中地会聚在___________（选填“①”或“②”）位置。若图样右侧条纹清晰，但左侧较暗，如图2所示，可调节___________（选填“拨杆”、“手轮”或“光源”），使整个目镜视场条纹清晰明亮。 (3)实验发现测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不平行，如图3，则需要___________ A．拨动拨杆 B．旋转整个测量头 C．旋转单缝 D．转动测量头上的手轮 (4)干涉图样中相邻两条亮条纹间的距离，式中指的是图1装置中___________ A．①③之间的距离 B．①④之间的距离 C．②③之间的距离 D．②④之间的距离 2．（2026·山东·高考真题）某实验小组用光传感器做双缝干涉实验并测量光的波长。 (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”）。 3．（2025·北京·高考真题）(1)下列实验操作，正确的是________（填选项前的字母）。 A．用单摆测重力加速度时，在最高点释放摆球并同时开始计时 B．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，使用多用电表的交流电压挡测电压 C．用多用电表测电阻前应先把两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点 (2)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)某电流表出现故障，其内部电路如图3所示。用多用电表的欧姆挡检测故障，两表笔接时表头指针不偏转，接和时表头指针都偏转。出现故障的原因是________（填选项前的字母）。 A．表头断路 B．电阻断路 C．电阻断路 4．（2024·广东·高考真题）下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。 (1)图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。图中木板右端垫高的目的是_____。图乙是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz，则小车的加速度大小为_____（结果保留3位有效数字）。 (2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，某同学用50分度的游标卡尺测量一例柱体的长度，示数如图丙所示，图丁为局部放大图，读数为_____cm。 (3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏。遮光筒不可调节。打开并调节_____。使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮。取下光屏，装上单缝、双缝和测量头。调节测量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到_____。 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $ 第53讲 实验十九 用双缝干涉实验测量光的波长 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 基本原理与操作 知识点1 原理装置图与操作 知识点2 数据处理及注意事项 考向1 实验原理及操作 考向2 数据处理与误差分析 考点二 创新实验方案 知识点1 实验创新方案 考向1创新实验考法 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 用双缝干涉实验测量光的波长 √ 考情分析 题型与考向：高考对用双缝干涉实验测量光的波长这个实验的考查近几年频度不是太高，即使考查难度也不大。 情境与立意： 生活实践类：测量激光笔波长，演示光的波动性等。 学习探究类：光谱分析与元素鉴定，单色仪波长标定等。 复习目标 1、掌握由Δx＝λ测光的波长的原理，并能测单色光波长。 2、观察单色光的双缝干涉图样，掌握测量头测量条纹间距的方法。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 基本原理与操作 知识点1原理装置图与操作 知●识●解●构 1、原理装置图 2、实验原理 双缝间距d，双缝到屏的距离l。双缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0。对屏上与P0距离为x的一点P，两缝与P的距离PS1＝r1，PS2＝r2。在线段PS2上作PM＝PS1，则S2M＝r2－r1，因d≪l，三角形S1S2M可看作直角三角形。则r2－r1＝dsin θ(令∠S2S1M＝θ)。另x≈ltan θ≈lsin θ则r2－r1＝d， 若P处为亮纹，则d＝±kλ，(k＝0，1，2，……)，解得x＝±kλ。(k＝0，1，2……)，相邻两亮纹或暗纹的中心间距Δx＝λ。 3、实验器材 光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃光屏、光具座、测量头及刻度尺等。。 4、实验步骤 仪器的安装与调整： 先将光源、遮光筒依次放于光具座上，如图所示，调整光源的高度，使它发出的一束光沿着遮光筒的轴线把屏照亮。 ②将单缝和双缝安装在光具座上，使光源、单缝及双缝三者的中心位于遮光筒的轴线上，并注意使双缝与单缝相互平行，在遮光筒有光屏一端安装测量头，如图所示，调整分划板位置到分划板中心刻线位于光屏中央。 观察双缝干涉图样： ①将光源、遮光筒、毛玻璃光屏依次安放在光具座上； ②接好光源，打开开关，使灯丝正常发光； ③调节各器件的高度，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，使双缝与单缝平行，二者间距约为5～10 cm，这时可观察到白光的干涉条纹； ⑤在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。 测定单色光的波长： ①安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹； ②使分化板的中心刻线对齐某条亮条纹的中央，如图所示，记下手轮上的读数a1；转动手轮，使分化板中心刻线移至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a2，得出n个亮条纹间的距离为a＝|a2－a1|，则相邻两亮条纹间距Δx＝； ③用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(d是已知的)； ④重复测量、计算，求出波长的平均值； ⑤换用不同的滤光片，重复实验。 知识点2 数据处理 知●识●解●构 1、计算 条纹间距的计算：Δx＝； 波长计算：λ＝Δx＝； 计算多组数据，求λ的平均值。 知识点3 注意事项及误差 知●识●解●构 1、注意事项 光源使用线状长丝灯泡，调节时使之与单缝平行且靠近，仪器所用的灯泡，其灯丝冷电阻较小，如果一开始就用12V电压，往往会由于电流过大而使电源的保险丝烧断或过载保护因此，加在灯泡上的电压应逐挡升高至12V,使用时不得超过12V。建议使用汽车或摩托车双灯丝灯泡，可直接打到12V。 实验中会出现屏上的光很弱的情况，主要是灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致；干涉条纹是否清晰与单缝和双缝是否平行有关。 安装时，要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直。 双缝干涉仪是比较精密的实验仪器，要轻拿轻放，不要随便拆分遮光筒、测量头等元件。 在读取a1至a2的整个过程中，不能拨动拨杆或转动测量头,否则会引起干涉条纹移动而使读数无效。 测量条纹间距时,测量头中分划板中心线必须与条纹的中央对齐。 2、误差分析 l的测量：l用毫米刻度尺测量，如果可能，可多次测量求平均值； 条纹间距Δx的测定：Δx利用测量头测量．可利用“累积法”测n条亮纹间距，再求Δx＝，并且采用多次测量求Δx平均值的方法进一步减小误差。 考●向●破●译 考向1 基本原理及操作 例1（2026·广东潮州·三模）“用双缝干涉测量光的波长”实验中，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)下列图示中条纹间距表示正确的是（　　） A． B． C． D． (2)要增大观察到的条纹间距，正确的做法是（　　） A．减小单缝与双缝间的距离 B．增大透镜与单缝间的距离 C．增大双缝与测量头间的距离 【答案】(1)C (2)C 【详解】（1）双缝干涉条纹应为等间距的明暗相间的条纹，而条纹间距为相邻两条亮条纹（或暗条纹）中心间的距离。 故选C。 （2）根据条纹间距公式可知，要增大观察到的条纹间距，可以增大双缝与测量头（光屏）间的距离，增大入射光的波长或减小双缝间距。故选C。 【变式训练1·常规】（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。 【变式训练2·常规】（24-25高二下·陕西西安·阶段检测）石榴同学用如图甲所示的实验装置测量某单色光的波长，其中光源为白炽灯。 （1）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L的轴线上。 （2）甲图光具座上放置的元件J为 _______（选填“单缝”、“双缝”、“滤光片”），该元件在本实验中的作用是获得两列相干光　。 （3）经过调试后，该同学通过测量头的目镜看到了干涉图样。 （4）该同学发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图乙所示，若要使两者对齐，他应该调节的元件是 ________。（用图甲中的字母或文字作答） （5）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐后，将该亮纹定为第1条亮纹，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第6条亮纹中心对齐，记下此时图丁中手轮上的示数为 ___________mm，已知双缝间距d为2.0×10﹣4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，求得所测波长为 ________nm。 （6）去掉元件 _____（用图甲中的字母或文字作答），该同学有可能观察到彩色的干涉条纹。 【答案】 J K 13.870 660 H 【详解】[1]在双缝干涉实验中，先通过滤光片获得单色光，再经过单缝获得线光源，最后通过双缝获得两列相干光。所以元件J为双缝。 [2]若亮条纹与分划板竖线未对齐，可调节测量头中的拨杆K，使分划板竖线与亮条纹对齐。 [3]图丁中手轮上的示数为 [4]图丙中手轮上的示数为 根据 联立以上，代入题中数据，联立解得 [5]滤光片的作用是获得单色光，去掉滤光片H后，白炽灯发出的复色光会发生干涉，从而有可能观察到彩色的干涉条纹。 考向2 数据处理与误差分析 例2（2026·广东·一模）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，要把它们放在图中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，然后依次放置其他光学元件，则由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序是C、________、________、________、________。 (2)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乙所示，然后转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数为________mm，求得相邻亮条纹的间距为________mm。 (3)已知双缝间距d为m，测得双缝到屏的距离L为0.700m，由计算式________，求得所测红光的波长为________nm。 【答案】(1) E D B A (2) 13.870 2.310 (3) 660 【详解】（1）[1][2][3][4]光源经滤光片后只留下红光，再经过单缝、双缝后得到两束相干光源，照射到毛玻璃上形成明暗相间的干涉条纹，故由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序为C、E、D、B、A。 故四个空应填入E、D、B、A。 （2）[1]图丙中手轮上的示数为 [2]图乙中手轮上的示数为 相邻亮条纹的间距 （3）[1]根据双缝干涉计算公式有 整理得 [2]红光的波长为 【变式训练1·常规】（25-26高三上·广东深圳·阶段检测）某同学利用“双缝干涉实验装置”测定红光的波长。已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第1亮条纹，其示数如图所示，此时的示数为___________mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第5亮条纹的中心对齐，读出示数，并计算第5亮条纹与第1亮条纹的中心线间距离为Δx。由此可得该红光的波长表达式为___________（用字母表达）；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，可以采取的方法是___________、___________。 【答案】 2.430/2.428/2.429/2.430/2.431/2.432 换用红色的滤光片 使光屏离双缝距离远一些 【详解】[1]螺旋测微器的读数为； [2]干涉条纹的间距，所以波长为； [3][4]由公式可知，为了使干涉条纹的间距变宽，需要换波长更长的光或增大光屏离双缝的距离。 【变式训练2·常规】（24-25高三下·广东广州·期末）如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d=0.20mm的双缝。然后，接通电源使光源正常工作。已知像屏与双缝间的距离l=700mm。 (1)已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，游标尺上有20个分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻线与某条纹A中心对齐，如图乙所示，此时测量头上主尺和游标尺的示数如图丙所示，则此示数为__mm；接着再转动手轮，使分划板中心刻线与某条纹B中心对齐，测得A条纹到B条纹的距离为8.40mm。利用上述测量结果，经计算可得经蓝滤光片射向双缝的色光的波长λ=____m（结果保留2位有效数字）。 (2)另一同学改用红滤光片重新实验，在光屏上仍能观察到清晰的条纹，且打在光屏上的条纹数目会____（选填“增加”“ 减少”或“不变”）。 【答案】(1) 0.25 (2)减少 【详解】（1）[1]由图丙可知，主尺读数为0，游标尺第5格与主尺某条刻度线对齐，根据游标卡尺读数规则得读数为 [2]由图乙可知，条纹A与条纹B之间的距离为5条明纹的间距 故条纹间距为 由条纹间距公式得 经蓝滤光片射向双缝的色光波长 代入数据得 （2）由题意结合可见光光谱知识得，改用红滤光片重新实验时，，即入射光波长增大，由知，条纹间距增大，则打在光屏上的条纹数目会减少。 考点二 创新实验方案 知识点1 实验创新方案 知●识●解●构 1、实验创新 利用凸透镜的聚光作用提升干涉条纹的亮度。 利用光传感器与计算机结合得到干涉图样光强分布图。 考向1 创新实验考法 例1（2024·山东德州·三模）1834年，洛埃利用平面镜同样得到了杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜实验）。应用洛埃镜测量单色光波长的原理如下： 如图所示，是单缝S通过平面镜成的像，如果S被视为双缝干涉中的一个缝，相当于另一个缝。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出现干涉条纹。 请回答下列问题： (1)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．将平面镜稍向下移动一些 C．将光屏稍向右移动一些 D．将光源由红色光改为绿色光 (2)若光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为h和D，光屏上形成的相邻两条亮纹（或暗纹）间距离为，单色光的波长__________； (3)实验表明，光从光疏介质射向光密介质，会在界面发生反射，当入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，称为“半波损失”。已知h远小于D，如果把光屏向左平移到非常接近平面镜处，屏上最下方两束光相遇会相互_________（选填“加强”或“减弱”）。 【答案】(1)AC (2) (3)减弱 【详解】（1）由双缝干涉条纹间距公式有 若要增大条纹间距，可以增大D，即将光屏向右移动；减小d，即将平面镜稍向上移动一些；或者换用波长更大的单色光，如将光源由绿色改为红色。 故选AC。 （2）由题意结合条纹间距公式有 整理有 （3）如果把光屏移动到和平面镜非常接近，即相当于两者接触，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，光程差为半波长，所以两束光相遇会减弱。 【变式训练1·常规】（2024·河南·模拟预测）某同学利用激光完成以下光学实验： (1)测量一半圆形透明玻璃砖的折射率。 ①用游标卡尺测玻璃砖的直径d，卡尺前端没有画出，后端如图乙所示，则d＝____________cm； ②将玻璃砖放在位于水平桌面的白纸上，如图甲所示，若激光垂直底边射入，从圆心O点开始向左平移0.3d，刚好半圆界面上没有出射光线，则玻璃砖对该激光的折射率为n＝____________ (2)若用激光做双缝干涉实验，下列说法正确的是 A．做实验时，主要是应用激光的亮度高的特性 B．仅将入射光由红色激光改为蓝色激光，则光屏上相邻明条纹间距变宽 C．光屏上得到的是等间距的条纹 D．仅换用间距更窄的双缝，条纹间距变宽 【答案】(1) 6.43 (2)CD 【详解】（1）①[1]直径 ②[2]激光垂直底边射入，从圆心O点开始向左平移0.3d，刚好半圆界面上没有出射光线，发生全反射，入射角为临界角，正弦值 玻璃砖对该激光的折射率为 （2）A．做实验时，主要是应用激光的相干性好的特性，故A错误； B．根据 红色激光波长大于蓝色激光波长，仅将入射光由红色激光改为蓝色激光，则光屏上相邻明条纹间距变窄，故B错误； C．用激光做双缝干涉实验，光屏上得到的是等间距的条纹，故C正确； D．根据 仅换用间距更窄的双缝，条纹间距变宽，故D正确。故选CD。 【变式训练2·常规】（22-23高二下·辽宁大连·期中）某实验小组使用图甲的装置测量某紫色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝间的宽度，激光经过双缝后投射到光展中的条纹如图乙所示，由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离x=___________mm，通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离，则该激光波长___________m。如果用红色激光重新实验，相邻亮纹间距会___________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 65. 0 变大 【详解】[1]刻度尺的最小分度值为1mm，A亮纹中心的读数为25.0mm，B亮纹中心的读数为90.0mm，则A、B两亮纹间的距离 [2]相邻亮条纹间距为 根据相邻亮条纹间距公式 可得 [3]红光的波长比紫光的波长长，根据相邻亮条纹间距公式可知相邻亮纹间距会变大。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·浙江·高考真题）“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图1所示， (1)在图1的装置中，1位置为___________（选填“单缝”或“双缝”） (2)若在目镜视场中发现整体很暗且条纹不清晰，需要___________（选填“上下”或“左右”）拨动拨杆，并且前后移动光源或透镜，使光源发出的光能更集中地会聚在___________（选填“①”或“②”）位置。若图样右侧条纹清晰，但左侧较暗，如图2所示，可调节___________（选填“拨杆”、“手轮”或“光源”），使整个目镜视场条纹清晰明亮。 (3)实验发现测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不平行，如图3，则需要___________ A．拨动拨杆 B．旋转整个测量头 C．旋转单缝 D．转动测量头上的手轮 (4)干涉图样中相邻两条亮条纹间的距离，式中指的是图1装置中___________ A．①③之间的距离 B．①④之间的距离 C．②③之间的距离 D．②④之间的距离 【答案】(1)单缝 (2) 左右 ① 拨杆 (3)B (4)C 【详解】（1）双缝干涉实验的装置沿光传播方向的顺序为：光源→透镜→单缝→双缝→遮光筒→测量头，1位置在双缝之前，因此是单缝。 （2）[1][2]拨杆的作用是左右调节单缝和双缝的取向，让单缝与双缝平行对齐，若整体视场暗、条纹不清晰，需要左右拨动拨杆对齐缝，同时调整光源/透镜位置，将光线会聚在单缝处，保证入射光充足。 [3]若视场单侧亮单侧暗，说明单缝双缝未完全平行，调节拨杆即可修正，手轮是用来移动分划板测量条纹间距的，光源整体移动会改变整体亮度，无法修正单侧暗的问题。 （3）分划板中心刻线和干涉条纹不平行时，需要旋转整个测量头，让刻线与条纹取向一致。 故选B。 （4）公式中的是双缝到光屏（观察屏）的距离，对应图中②是双缝、③是光屏，因此是②③之间的距离。 故选C。 2．（2026·山东·高考真题）某实验小组用光传感器做双缝干涉实验并测量光的波长。 (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。 3．（2025·北京·高考真题）(1)下列实验操作，正确的是________（填选项前的字母）。 A．用单摆测重力加速度时，在最高点释放摆球并同时开始计时 B．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，使用多用电表的交流电压挡测电压 C．用多用电表测电阻前应先把两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点 (2)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)某电流表出现故障，其内部电路如图3所示。用多用电表的欧姆挡检测故障，两表笔接时表头指针不偏转，接和时表头指针都偏转。出现故障的原因是________（填选项前的字母）。 A．表头断路 B．电阻断路 C．电阻断路 【答案】(1)BC (2) B 3.185（3.183~3.187） (3)C 【详解】（1）A．最高点小球速度为0，有加速过程造成摆动不明显，计时不准确，摆球在最低点速度最快，因此需要在最低点开始计时，A错误； B．变压器原、副线圈上为交变电压，使用多用电表的交流电压挡测量，B正确； C．用多用电表测电阻之前需要先进行欧姆调零，C正确。 故选BC。 （2）[1]双缝应置于单缝后边，因此A为单缝，B为双缝； [2]螺旋测微器读数为 （3）A．表头断路，表笔连任意两端，电流都无法通过表头，均不发生偏转，A错误； B．电阻断路，连接A、B时，电流通过表头和与欧姆挡构成闭合回路，表头偏转，B错误； C．电阻断路，连接A、B时，电流无法通过表头和与欧姆挡构成闭合回路，表头不偏转；连接A、C和B、C均能与欧姆挡构成闭合回路，表头发生偏转，C正确。 故选C。 4．（2024·广东·高考真题）下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。 (1)图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。图中木板右端垫高的目的是_____。图乙是实验得到纸带的一部分，每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz，则小车的加速度大小为_____（结果保留3位有效数字）。 (2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，某同学用50分度的游标卡尺测量一例柱体的长度，示数如图丙所示，图丁为局部放大图，读数为_____cm。 (3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏。遮光筒不可调节。打开并调节_____。使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮。取下光屏，装上单缝、双缝和测量头。调节测量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到_____。 【答案】(1) 平衡摩擦力 2.86 (2)4.108 (3) 光源 干涉条纹 【详解】（1）[1]木板右端抬高的目的是平衡摩擦力； [2]小车的加速度大小 （2）游标卡尺读数为 41mm+4×0.02mm=41.08mm=4.108cm （3）[1][2]在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏，遮光筒不可调节，打开并调节光源，使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮，取下光屏，装上、双缝和测量头，调节测量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到干涉条纹。 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $