4.5 实验:用双缝干涉测量光的波长(课件PPT)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册(教科版)

2026-10-14
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摘要:

该高中物理课件聚焦“用双缝干涉测量光的波长”实验,从实验目的、原理到步骤系统展开,课堂导入通过装置搭建回顾光的干涉现象,衔接条纹间距公式,以实验步骤分解、误差分析要点为学习支架,帮助学生构建完整知识脉络。 其亮点在于融合科学探究与科学思维,通过教材原型实验巩固基础操作,结合洛埃德镜创新实验拓展认知,如用累积法测条纹间距、分析半波损失,培养学生实验设计与数据处理能力,助力学生提升科学探究素养,也为教师提供系统的教学资源与效果检测工具。

内容正文:

5.实验:用双缝干涉测量光的波长 第四章 光及其应用 1 目 录 CONTENTS 基础知识落实 必备技能培养 教学效果检测 课时作业 2 基础知识落实 目 录 3 一、实验目的 1. 学会利用双缝干涉仪观察白光及单色光的双缝干涉图样。 2. 掌握利用条纹间距公式Δx= λ测量单色光波长的方法。 二、实验原理 1. 测量原理 在双缝干涉实验中,由条纹间距公式Δx=λ可知,已知双缝间距d,测出双 缝到屏的距离l,再测出相邻两明条纹(或相邻两暗条纹)中心间距Δx,即 可由公式λ=Δx计算出入射光波长的大小。 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 2. 条纹间距Δx的测量方法 如图甲所示,测量头由分划板、目镜、 手轮等构成,测量时先转动测量头, 让分划板中心刻线与某条亮条纹的中心 对齐,此亮条纹作为第一条亮条纹,记下此时手轮上的读数,然后转动手轮,使分划板向左(向右)移动至分划板的中心刻线与第n条亮条纹的中心对齐,如图乙所示,记下此时读数,算出n条亮条纹间的距离a,可求出相邻两亮条纹间的距离 Δx=。 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 三、实验器材 双缝干涉仪(包括:光具座、光源、透镜、单缝、双缝、遮光管、毛玻璃 及测量头,其中测量头又包括:分划板、目镜、手轮等)、滤光片、学生 电源、导线、米尺。 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 四、实验步骤 1. 实验装置如图所示。 2. 把遮光管架在支架环上,其轴线与光具座的导轨基本平行。 3. 在遮光管的一端装上双缝,并转动双缝座,使双缝与水平面垂直。再装 好单缝管,使单缝与双缝平行。 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 4. 让灯泡灯丝及透镜中心与单缝中心等高。灯丝与单缝之间的距离约为25 cm。点亮灯泡,先把透镜移近单缝,直至在单缝面上见到灯丝的缩小像, 然后把透镜移近灯泡,直至在单缝面上形成一放大的灯丝像,若灯丝的放 大像不在单缝中心,则上下或左右调节灯泡,反复调节几次,使灯丝的放 大像及缩小像均成在单缝中心。 5. 在遮光管的另一端装上测量头。在单缝管上装上拨杆,边观察,边左右 移动拨杆,以调节单缝与双缝平行,直至看到白光的干涉条纹最清晰,这 时看到的彩色干涉条纹的特征是:中央为一条白色亮条纹,称为零级亮条 纹;其余各级亮条纹都是彩色的,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,红色在最外侧。 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 6. 测量单色光波长时,在单缝前面加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,再调节目镜,就能同时清晰地看到分划线和干 涉条纹,然后绕光轴转动测量头,使分划线与干涉条纹平行,固定好测量 头后即可进行测量。 7. 先移动测量头上的手轮,把分划线对准最左边的一条干涉亮条纹(或者 暗条纹),并记下它在游标卡尺上的读数x1,然后转动手轮,把分划线移 向右边,并对准第n条(一般可取7左右)干涉亮条纹(或暗条纹),这时 游标卡尺的读数为xn。 8. 改变双缝中心距离d,重复上面的步骤,再测一次。 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 五、数据处理 1. 用测量头测量某单色光干涉图样的条纹间距Δx=。 2. 将l、d、Δx代入Δx=λ,求出光的波长λ。重复测量、计算,求出波长的 平均值。 3. 换用不同颜色的滤光片,观察干涉图样的异同,并求出相应的波长。 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 六、误差分析 实验中的双缝间距d是器材本身给出的,因此本实验要注意l和Δx的测量。 光波的波长很小,l、Δx的测量是否准确对波长的影响很大。 1. 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。 2. 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的平均值的方法进一步减小误差。 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 七、注意事项 1. 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 管、测量头等元件。 2. 安装时,要保证光源、滤光管、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。 3. 光源使用线状长丝灯泡,调节时使之与单缝平行且靠近。 4. 在实验中会出现屏上的光很弱的情况,主要是灯丝、单缝、双缝、 测量头与遮光管不共轴所致;干涉条纹是否清晰与单缝和双缝是否平 行有关系。 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 必备技能培养 目 录 13 题型一 教材原型实验 (2025•四川成都高二上阶段性考试)如图是用双缝干涉测量光的波 长的实验装置示意图。 (1)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条纹之间的距离 ⁠(填 字母)。 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 B  目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 解析: 依据光的干涉条纹间距公式Δx=λ知Δx与单缝和双缝间的距离 无关,故增大③和④之间的距离不改变相邻两条纹之间的距离,选项A错 误;增大④和⑤之间的距离l,由上式知,可增大相邻两条纹之间的距离, 选项B正确;绿光的波长比红光短,由上式知,将红色滤光片改为绿色滤 光片,干涉条纹的间距减小,选项C错误;增大双缝之间的距离d,干涉条 纹的间距减小,选项D错误。 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (2)在某次实验中,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6条 亮纹中心,这时手轮上的示数如图乙所示,则相邻亮条纹间距 为 m。 2.032×10-3  目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 解析:图甲的示数:主尺刻度0.5 mm,螺旋测微器刻度:0.01 m×14.0=0.140 mm,所以图甲的示数为0.140 mm+0.5 mm=0.640 mm,图乙主尺刻度:10.5 mm,螺旋测微器刻度:0.01 mm×30.0=0.300 mm,所以图乙的示数为0.300 mm+10.5 mm=10.800 mm,根据题意可知,亮纹间距Δx=×10-3 m=2.032×10-3 m。 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (3)若双缝间距为d,单缝到双缝距离为l1,双缝到光屏的距离为l2,双缝 干涉中相邻两条亮条纹或暗条纹的中心间距为Δx,则光的波长λ为 ⁠ (用符号表示)。 解析: 根据Δx=λ可得λ=。   目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (2025•四川绵阳高二下开学考试)我们用如图甲所示的装置来做 “用双缝干涉测量光的波长”的实验。 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (1)将实验仪器按要求安装在光具座上,则在图甲中A、B处应该安装的 器材和滤光片的位置分别是 ⁠。 A. A处为双缝、B处为单缝,滤光片在光源和凸透镜之间 B. A处为单缝、B处为双缝,滤光片在A和B之间 C. A处为双缝、B处为单缝,滤光片在遮光筒内 D. A处为单缝、B处为双缝,滤光片在凸透镜和A之间 解析: 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,仪器摆放的顺序为: 光源,凸透镜,滤光片,单缝,双缝,遮光筒。故选D。 D  目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (2)若在实验当中,某同学观察到图乙所示图像,即测量头中的分划板 中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,若继续移动目镜观察,将会使测量 结果出现偏差,所以需要对仪器进行调整,使干涉条纹与分划板中心刻线 在同一方向上,下面操作中可行的有 ⁠。 A. 调节拨杆方向 B. 其他不动,测量头旋转一个较小角度 C. 其他不动,仅转动手轮 解析: 干涉条纹已经调出来,分划板中心刻线与干涉条纹不在同一 方向上时,将测量头旋转一个较小角度,使分划板中心刻线与干涉条纹平 行即可,其他无需调节。故选B。 B  目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (3)已知双缝间距离d=0.20 mm,双缝到毛玻璃屏间的距离为l=75.0 cm, 如图丙所示,实验时先转动测量头上的手轮,使与游标卡尺相连的分划线 对准图丁所示的第1条亮条纹,此时游标卡尺的主尺和游标尺的位置如图 戊所示,然后再转动手轮,使与游标卡尺相连的分划线向右边移动,直到 对准图丁所示第5条亮条纹,此时游标卡尺的主尺和游标尺的位置如图己 所示,图己中该游标卡尺的读数x2= mm。由以上已知数据和测量数 据,则该单色光的波长是 m。 9.6  6.21×10-7  目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 解析: 图戊中游标卡尺的读数x1=0.3 mm,图己中游标卡尺的读数x2=9.6 mm,可知相邻亮纹间距离Δx==2.33 mm,根据Δx=λ,可得单色光的波长λ=6.21×10-7 m。 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 题型二 拓展与创新实验 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′。 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (1)通过洛埃德镜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, ⁠ 相当于另一个“缝”。 解析: 根据题图可知,如果S被视为其中的一个缝,S经平面镜成的 像S′相当于另一个“缝”。 S经平面镜成 的像S′ 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (2)实验表明,光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时,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 (选填“亮条纹”或 “暗条纹”)。 解析: 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。 暗条纹  目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (3)实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0.15 mm,单缝到光屏的距 离D=1.2 m,观测到第3个亮条纹到第12个亮条纹的中心间距为 22.78 mm, 则该单色光的波长λ= m(结果保留3位有效数字)。 解析: 条纹间距为Δy= m≈2.53×10-3 m,根据λ=Δy,代 入数据解得λ≈6.33×10-7 m。 6.33×10-7  目 录 物 理·选择性必修第一册(JK)  (2025•四川南充高二下期末考试)某实验小组使用图甲的装置测量某红色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板,双缝间距d=0.1 mm,激光经过双缝后投射到光屏上的条纹如图乙所示,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l=1.0 m,则该激光波长λ= m(保留2位有效数字),如果用紫色激光重新实验,相邻亮纹间距会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 65.0  6.5×10-7  变小  目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 解析:A、B两亮纹间的距离x=90.0 mm-25.0 mm=65.0 mm;该激光波长 为=λ,解得λ=6.5×10-7 m;根据Δx=λ,如果用紫色激光重新实验,λ 变小,相邻亮纹间距Δx会变小。 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 教学效果检测 目 录 30 1. (2025•四川蓬溪高二下月考)用普通小灯泡作为光源完成“用双缝干涉 测量光的波长”实验,首先将实验仪器按图甲所示的方式安装在光具座上。 (1)下列做法,有助于减小实验 误差的是 ⁠; A. 将单缝拆下 B. 将单缝与双缝的位置互换 C. 增大单缝与双缝间的距离 D. 一次测出多条亮条纹间的距离,再算出相邻亮条纹的间距 D  目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 解析: 将单缝拆下,或将单缝与双缝的位置互换,则无法获得相干 光源,实验无法完成,选项A、B错误;增大单缝与双缝间的距离,不影响 双缝到屏之间的距离,对实验结果没有影响,选项C错误;一次测出多条 亮条纹间的距离,再算出相邻亮条纹的间距,这样有助于减小实验误差, 选项D正确。 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (2)某同学选用红色滤光片进行测量,使测量头分划板中心刻线与某一 亮条纹A的中心对齐,此时测量头上的游标卡尺如图乙所示(图乙为50分 度游标卡尺),其读数x1= mm。然后转动手轮,使分划板中心刻 线与另一亮条纹B的中心对齐,此时游标卡尺的读数为x2(x2>x1),已知 亮条纹A、B间还有4条亮条纹,则相邻亮条纹的间距为 (用x1和x2 表示); 10.36    解析:由题可知,游标卡尺的精确度为 mm= 0.02 mm,故游标卡尺的读数为x1=10 mm+18×0.02 mm=10.36 mm; 由于条纹A、B间还有4条亮条纹,则相邻两亮条纹的间距为Δx=。 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (3)若相邻亮条纹的间距记为Δx,双缝间距、屏与双缝间的距离分别记 为d和l,则测量得到的单色光波长λ= (用Δx、d和l表示)。 解析: 由干涉条纹的间距公式Δx=λ,可得单色光的波长为λ=Δx。 Δx  目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 2. (2025•四川南充高二下期中测试)某同学通过双缝干涉实验测量发 光二极管(LED)发出光的波长。图甲为实验装置示意图,双缝间距 d=0.450 mm,双缝到毛玻璃的距离l=365.0 mm,实验中观察到的干涉 条纹如图乙所示。 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 当分划板中心刻线对齐第1条亮条纹中心,手轮上的读数为x1=2.145 mm; 当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心,手轮上的读数为x5=4.177 mm。 完成下列填空: (1)相邻两条亮条纹间的距离Δx= mm; 解析:相邻两条亮条纹间的距离为Δx== mm=0.508 mm。 0.508  目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (2)根据 ⁠可算出波长(填正确答案标号); A. λ= B. λ=Δx C. λ= B  解析: 根据相邻两条亮条纹间的距离与光的波长关系Δx=λ,可得波 长为λ=Δx,故选B。 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (3)待测LED发出光的波长为λ= nm(结果保留3位有效数字)。 解析:待测LED发出光的波长为λ=Δx=×0.508×10-3 m≈6.26×10-7 m=626 nm。 626  目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 3. (2025•四川德阳高二下期末模拟)利用图a所示装置做双缝干涉测光的 波长的实验,调整好仪器后在测量头中看到如图c所示的明暗相间条纹,将 测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐,将该亮条纹定为第1条 亮条纹,此时手轮上的示数如图d所示。然后同方向转动测量头,使分划 板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐,此时手轮上的示数如图e所示,则: 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (1)图a中甲、乙处放置的装置依次为 ⁠。 A. 单缝、双缝  B. 双缝、单缝 解析:图a中甲、乙处放置的装置依次是单缝、双缝,故选A。 A  目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (2)已知双缝间距d=0.2 mm,双缝到屏间的距离l=800 mm,相邻两条纹 间距Δx= mm,该单色光的波长λ= nm(结果保留3位有 效数字)。 解析: 相邻两条纹间距Δx= mm=2.31 mm;单色光的波长 λ=Δx=×106 nm=577.5 nm≈578 nm。 2.31  578   目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (3)以下操作中一定能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是 ⁠ (填选项前的字母)。 A. 将红色滤光片改为绿色滤光片 B. 增大双缝之间的距离 C. 增大单缝和双缝之间的距离 D. 增大图中的双缝和测量头之间的距离 解析: 由光的干涉条纹间距公式Δx=λ可知,增大光屏上相邻两条亮 纹之间的距离可以通过换波长更长的单色光、增大双缝到屏间的距离、减 小双缝之间的距离来实现,故选项D正确。 D  目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (4)若某同学通过目镜,看到如图f所示的情形。由于条纹清晰,他没有 再进一步进行调节,而是直接进行测量,并根据公式算出波长,则测量得 到的波长和准确值相比是 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 解析: 测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,导 致相邻亮条纹间距的测量值偏大于准确值,由光的干涉条纹间距公式 Δx=λ可知,测量得到的波长偏大于准确值。 偏大  目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 课时作业 目 录 44 1. (2025•四川达州高二下月考)如图甲所示,这是“用双缝干涉测量光的 波长”的实验装置。 (1)M、P 两个光学元件依次 为 ⁠。 A. 滤光片、单缝片 B. 滤光片、双缝片 C. 偏振片、双缝片 D. 双缝片、单缝片 B  1 2 3 4 5 解析:根据“用双缝干涉实验测量光的波长”实验器材的摆放顺序可知,M是滤光片,让白光变为单色光,P是双缝片,目的是获得两个相干光,故选B。 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (2)已知双缝间距为d,转动手轮,使分划板的中心刻线与第m条亮条纹 的中心对齐,此时手轮上螺旋测微器的示数如图乙所示,记为 x1= mm。然后同方向转动测量头,使分划板的中心刻线与 第n(n>m)条亮条纹的中心对齐,再次记下如图丙所示的手轮上的示数 为x2,则被测光的波长表达式为 λ= (用m、n、d、 x1、x2、L1、L2或其中的部分符号 表示)。 2.319~2.321    1 2 3 4 5 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 解析: 手轮上的示数x1=2 mm+0.01 mm×32.0=2.320 mm;根据双缝 干涉条纹间距公式有Δx=λ,其中Δx=,l=L2,代入整理得 λ=。 1 2 3 4 5 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 2. (2025•四川成都高三下模拟)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中: (1)在观察红光的干涉图样时,现有A毛玻璃屏、B双缝、C白光光源、D 滤光片、E单缝等光学元件,将C白光光源放在光具座最右端,依次放置其 他光学元件,由右至左,表示各光学元件的字母排列顺序应为: ⁠ (选填“①”或“②”)。 ①C、D、E、B、A  ②C、D、B、E、A ①  解析:为了获取单色的线光源,光源后面应放置滤光片、单缝、单 缝形成的线光源经过双缝产生干涉现象,在光屏上可以观察到干涉条纹, 因此由右至左,各光学元件排列顺序应为白色光源C、滤光片D、单缝E、 双缝B、毛玻璃屏A,故为C、D、E、B、A,故①正确,②错误。 1 2 3 4 5 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (2)某次测量,测量头前的游标卡尺显示如下所示,所对应的读数应 为 mm。 51.70  解析: 游标卡尺的精度为0.05 mm,其示数为固定刻度与可动刻度之和,所以图示数为51 mm+14×0.05 mm=51.70 mm。 1 2 3 4 5 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (3)为了使测得单色光的条纹间距增大,在其他条件不变的情况下,以 下做法合适的是 ⁠。 A. 增大单缝与双缝间距 B. 增大双缝与毛玻璃屏间距 C. 更换双缝间距更小的双缝片 D. 增强光源亮度 BC  解析: 根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知,要使Δx增大,可以增大l,减 小d,也可以增大λ,与单缝和双缝间距及光的强度无关,故选B、C。 1 2 3 4 5 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 3. (2025•四川荣县高二下月考)“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如 图甲所示。实验中: 1 2 3 4 5 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (1)要增大观察到的条纹间距,正确的做法是 ⁠。 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 D  解析: 条纹间距与光源到单缝的距离、单缝与双缝间的距离和透镜 与单缝间的距离无关,选项A、B、C错误;根据Δx=λ,要增大观察到的 条纹间距,可增大双缝与测量头间的距离,选项D正确。 1 2 3 4 5 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (2)如图乙所示,移动测量头上的手轮,分划线对准靠近最左边的第1条 明条纹中心,如图丙所示为此时50分度游标卡尺的读数x1,继续转动手 轮,把分划线向右边移动,直到对准第7条明条纹中心,此时游标卡尺的 读数为x7。则游标卡尺的读数x1= mm。已知双缝间距离为d,双缝 到毛玻璃屏间距离为l,则单色光波长的表达式为λ= ⁠(用字 母d、l、x1、x7表示)。 0.30    1 2 3 4 5 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 解析: 游标卡尺的读数为x1=0 mm+15.0×0.02 mm=0.30 mm,条纹 间距为Δx=,根据Δx=λ联立解得单色光波长的表达式为 λ=。 1 2 3 4 5 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 4. (2025•四川资阳期中)某同学通过双缝干涉实验测量红光的波长,请 完成以下问题: (1)如图1所示,a、b分别对应的器材是 , ⁠; 解析:根据实验装置可知,a对应的器材是透镜,b对应的器材是单缝。 透镜  单缝  1 2 3 4 5 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (2)已知该装置双缝间距d = 0.20 mm,双缝到屏的距离l = 1.00 m,测量 头副尺有50条刻线。该同学测量第1条亮纹和第5条亮纹中心线对应的位置 如图2所示,则相邻条纹间距为Δx = mm,该光的波长λ= ⁠ nm(计算结果保留3位有效数字); 3.46  692  1 2 3 4 5 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 解析: 图2如图读数为1 mm+0.02×9 mm=1.18 mm,图2右图读数为 15 mm+0.02×1 mm=15.02 mm,所以相邻条纹间距为Δx= mm=3.46 mm;根据Δx=λ,解得λ=6.92×10-7 m=692 nm。 1 2 3 4 5 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (3)如图3所示,该同学又使用同一套光传感器和双缝干涉设备,分别使 用甲、乙两种色光完成实验,对应得到图3中的甲图和乙图,则甲光的波 长 (填“大于”或“小于”)乙光的波长。 小于  解析:由图可知,甲图中相邻亮条纹间距小于乙图中相邻亮条纹间 距,所以根据Δx=λ,可知甲光的波长小于乙光的波长。 1 2 3 4 5 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 5. (2025•四川遂宁高二下期末模拟)某实验小组用如图甲所示装置来测 量光的波长,S为单色光源,S发出的光一部分直接照在光屏上,一部分通 过平面镜反射到光屏上,在光屏上可以观察到明暗相间的条纹。已知光源 S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l,a≪l,镜面与光屏垂直。 1 2 3 4 5 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (1)上述实验中S相当于光的“双缝干涉实验”中的一个“缝”,则 ⁠ 相当于另外一个“缝”,“双缝”的间距为 ⁠。 解析: 实验中S相当于光的“双缝干涉实验”中的一个“缝”,则S的像相 当于另外一个“缝”,可知“双缝”的间距为2a。 (2)以下哪项操作能够增大光屏上相邻两条亮条纹中心线之间的距 离 ⁠。 A. 将平面镜稍向下平移一小段距离 B. 将光源S水平向左平移一小段距离 C. 将平面镜水平向右平移一小段距离 D. 将光源由红光改为绿光 S的像  2a  B  1 2 3 4 5 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) 解析: 根据双缝干涉相邻条纹之间的距离公式Δx=λ,可知将平面镜 稍向下平移一小段距离,则S与S的像之间的距离增大,即增大了双缝之间 的距离d,则光屏上相邻两条亮条纹中心线之间的距离Δx减小,选项A错 误;将光源S水平向左平移一小段距离,则增大了双缝到屏之间的距离l, 则光屏上相邻两条亮条纹中心线之间的距离Δx增大,选项B正确;将平面 镜水平向右平移一小段距离,S与S的像之间的距离d不变,双缝到屏之间 的距离l不变,则光屏上相邻两条亮条纹中心线之间的距离Δx不变,选项C 错误;将光源由红光改为绿光,则波长变短,则光屏上相邻两条亮条纹中 心线之间的距离Δx减小,选项D错误。 1 2 3 4 5 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (3)测得第1条和第7条亮条纹中心线的间距为x,则入射光的波长 λ= (用a,l,x表示)。 解析: 由题意知,测得第1条和第7条亮条纹中心线的间距为x,则相 邻亮条纹之间的距离Δx==,双缝之间的距离为d=2a,根据Δx=λ,可 得λ=。   1 2 3 4 5 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) (4)若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行,如图乙 所示,在这种情况下测量的相邻条纹间距为Δx,则波长λ的测量值 ⁠ (选填“大于”“小于”或“等于”)实际值。 解析: 若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行, 在这种情况下测量相邻条纹间距Δx时,将导致测量值Δx大于实际值,根据 Δx=λ可得λ=,可知λ的测量值也将大于实际值。 大 于  1 2 3 4 5 目 录 物 理·选择性必修第一册(JK) $

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4.5 实验:用双缝干涉测量光的波长(课件PPT)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册(教科版)
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