4.5 实验用双缝干涉测量光的波长(Word练习)-【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）

**基本信息** 聚焦双缝干涉实验，通过基础认知-数据处理-拓展应用的分层设计，强化实验操作与科学推理能力，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知层|实验器材识别（滤光片、双缝片）、基本仪器读数|以选择题考器材排列顺序，螺旋测微器读数，夯实物理观念| |数据处理层|条纹间距计算、影响因素分析|结合游标卡尺读数与Δx=λl/d公式应用，培养科学推理能力| |拓展应用层|实验变式（平面镜反射）、误差评估|构建等效双缝模型，分析条纹不平行误差，体现科学探究与质疑创新|

5.实验：用双缝干涉测量光的波长 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 （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.（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 （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。 （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 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）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 （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）。 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　　　　，　　　　　； （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）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。 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）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　　　　。 （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 （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）。 （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。 答案 5.实验：用双缝干涉测量光的波长 1.（1）B　（2）2.319~2.321　 解析：（1）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。 （2）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=。 2.（1）①　（2）51.70　（3）BC 解析：（1）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。 （2）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。 （3）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。 3.（1）D　（2）0.30　 解析：（1）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。 （2）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=。 4.（1）透镜　单缝　（2）3.46　692　（3）小于 解析：（1）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。 （2）图2左图读数为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。 （3）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。 5.（1）S的像　2a　（2）B　（3）　（4）大于 解析：（1）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）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。 （3）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=。 （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，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。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $