考点18 用双缝干涉测量光的波长 重点考点解读讲义 -2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

高中物理选择性必修一重点考点解读 考点18 用双缝干涉测量光的波长 知识网络 考点解读 实验：用双缝干涉测量光的波长 原理及 装置图 单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，图样中单色光波长λ与双缝间距d、双缝到屏的距离l、相邻两条亮(暗)条纹间距Δx之间满足λ=Δx 实验步骤 (1)安装仪器，观察现象 ①将光源、遮光筒、毛玻璃依次安放在光具座上，如装置图所示 ②接好光源，打开开关，使灯丝正常发光 ③调节各器件的高度和角度，使光源灯丝发出的光能沿遮光筒轴线到达光屏 ④安装单缝和双缝，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上，使单缝与双缝平行，二者间距约为5~10 cm ⑤在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹 (2)记录数据 ①安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹 ②使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数a1，将该条纹记为第1条亮条纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至第n条亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数an ③用刻度尺测量双缝与光屏间距离l(d是已知的) ④改变双缝间的距离d、双缝到光屏的距离l，重复测量。 数据处理 (1)条纹间距Δx= (2)波长λ=Δx (3)计算多组数据，求λ的平均值 注意事项 (1)安装时，注意使光源、透镜、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且间距适当 (2)光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近 (3)调节的基本依据：照在光屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝，测量头与遮光筒不共轴；干涉条纹不清晰，一般原因是单缝与双缝不平行 误差分析 (1)误差来源 由于光波的波长很短，双缝到光屏的距离l和条纹间距Δx的测量是否准确对波长的测量影响很大，是本实验误差的主要来源 (2)减小误差的方法 ①l的测量：使用毫米刻度尺测量，可多测几次求平均值 ②Δx的测量：使用测量头测量，测出n条亮条纹间的距离a，则Δx=，同样可以多测几次求平均值，进一步减小实验误差 能力素养提升 实验创新：用光传感器做双缝干涉实验 针对训练 1. (2026年6月高考浙江卷14-Ⅰ）（6分）“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△x=λ，式中L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. （河南商丘2025年5月考前冲刺）某实验小组用如图甲所示的装置测量光的波长。 （1）小组同学调试装置时看到的干涉图样如图乙所示（视野中分划线可以左右移动），则应如何调整单缝和双缝？______。 （2）为获得清晰的干涉条纹，应保持单缝与双缝______（填“垂直”“平行”或“互成特定角度”）。 （3）若修正操作以后，用一单色光作为光源，双缝间距为0.25mm，双缝到屏的距离为1.0m，分划线在第1条亮纹中央时螺旋测微器读数如图丙所示，分划线在第7条亮纹中央时螺旋测微器读数如图丁所示，则单色光的波长为______nm。（结果保留三位有效数字） 3. (山东青岛2025年高三年级第三次适应性检测) 图甲为用光传感器做双缝干涉实验的装置，单色光源在铁架台的最上端，中间是刻有双缝的挡板，下面带有白色狭长矩形的小盒是光传感器，沿矩形长边分布着许多光敏单元，传感器各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后，在显示器上显示出来。某实验小组要用该装置在暗室里检测一块玻璃板的厚度是否均匀，若厚度不均匀，进一步精确测量其厚度差。（计算结果均保留2位有效数字） 请回答下面问题： （1）该小组同学检测前先测量所用单色光的波长：调整双缝的高度和光传感器位置，显示器上显示的干涉条纹光强分布如图乙中的实线所示，则相邻两条亮纹（或暗纹）间距Δx=______mm；该小组又测得双缝到光传感器的距离L=53.33cm，已知双缝间距d0=0.25mm，则该单色光的波长λ=______m； （2）保持双缝和光传感器的位置不变，将玻璃板紧贴挡板放置，如图丙所示，此时显示器上显示的干涉条纹光强分布如图乙中的虚线所示，说明______（选填“S1”或“S2”）处玻璃板较厚。已知玻璃板对该单色光的折射率为n=1.5，则S1与S2两处玻璃板的厚度差Δd=______m。 4. （2025年5月山西三模） 某同学用图示装置做“用双缝干涉测量光的波长”的实验，光源采用的是小白炽灯泡。 （1）光具座上标注为a、b、c的仪器依次为___________。 A. 滤光片、双缝和单缝 B. 滤光片、单缝和双缝 C. 单缝、滤光片和单缝 D. 双缝、滤光片和双缝 （2）先用红色滤光片进行实验，在目镜中可以看到红色干涉条纹，若想减少从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以___________。 A. 将单缝向双缝靠近 B. 增大遮光筒的长度 C. 减小遮光筒的长度 D. 使用间距更大的双缝 （3）取下红色滤光片，调节装置后在目镜中观察到的图样中，其中央条纹是___________（选填“白色”“黑色”“紫色”或“红色”）。 5. ( 2025届湖北省孝感市八校三模联考)在“用双缝干涉实验测量光波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图甲），并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L，接通电源使光源正常工作，发出白光。 （1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则___________。 A．可观察到水平方向的干涉条纹 B．可观察到竖直方向的干涉条纹 C．看不到干涉现象 （2）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中___________。 A．观察不到干涉条纹 B．可观察到明暗相间的白条纹 C．可观察到彩色条纹 （3）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可___________。 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 （4）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图乙所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图乙中A、B位置时，游标尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为λ=___________。分划板刻线在某条亮条纹位置时游标卡尺如图丙所示，则其读数为___________mm。 6 (2025·浙江湖州市检测)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)实验前打开光源，调节光源的高度和角度，使它发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮；然后光具座上先放置b　　　　和c　　　　，再放置a　　　　，就可以观察到单色光的双缝干涉图样。(均选填“双缝”“单缝”或“滤光片”)  (2)实验中已知双缝间的距离d=0.3 mm，双缝到光屏的距离L=1.2 m，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　　　　 mm；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(结果保留2位有效数字)。  (3)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”)。  (4)如图丙所示，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.仅拨动手轮 B.仅旋转单缝 C.仅前后移动凸透镜 D.仅旋转毛玻璃处的测量头 7　洛埃在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置。如图所示，单色光从单缝S射出，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'。 (1)通过洛埃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”。  (2)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条亮条纹中心到第12条亮条纹中心的间距为22.78 mm，则该单色光的波长λ=　　　 m(结果保留1位有效数字)。  (3)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮条纹之间的距离　　　　。  A.将平面镜稍向上移动一些 B.将平面镜稍向右移动一些 C.将光屏稍向右移动一些 D.将光源由红色光改为绿色光 8.(4分)(2024·河北卷·11(1))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 x1/mm x6/mm 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”)。  9.(6分)(2025·湖南长沙市一模)小星学习了光的干涉后，用激光笔和双缝组件(如图甲所示)做双缝干涉实验，并测量激光的波长。他按如下步骤组装好设备：先将激光笔打开，让激光垂直照到墙壁上，在墙壁上形成一个小光斑。然后将双缝组件固定在激光笔前方，让激光垂直通过双缝后在远处墙壁上形成干涉图样，如图乙所示。 (1)(4分)小星做实验时，双缝组件到墙壁距离为2.4 m，两次所用双缝间距分别为0.30 mm和0.45 mm，用刻度尺测量干涉图样的数据分别如图丙和图丁所示，则图丙是采用间距为　　　　　 mm的双缝测得的结果。根据图丁的测量结果，计算得出激光笔所发出的激光波长为　　　　　 nm(结果保留三位有效数字)。  (2)(2分)若实验过程中保持激光笔与双缝组件的位置不变，用光屏在离墙壁1.2 m处承接干涉图样，光屏上的图样与原来的干涉图样相比，会出现的现象是　　　　。  A.条纹间距变大 B.条纹间距不变 C.条纹间距变小 D.条纹消失 10.(10分)(2025·安徽芜湖市二模)杨氏双缝干涉实验被誉为史上“最美”的十大物理实验之一。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，如图甲所示。 (1)(2分)下列说法正确的是　　　　。  A.将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄 B.若仅增大单缝与双缝的间距，干涉条纹间距变窄 C.将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 D.去掉滤光片后，干涉现象消失 (2)(6分)双缝间距为d，毛玻璃屏与双缝间的距离为L。从目镜中看到的干涉图样如图乙所示。使分划板的中心刻线对齐A亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示，其读数为　　　　 mm。若A、B两条亮条纹中央间距为x，则所测光的波长为　　　　(用所给物理量的字母表示)。  (3)(2分)若测量头中观察到的图样如图丁所示，波长的测量值　　　　真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。  1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理选择性必修一重点考点解读 考点18 用双缝干涉测量光的波长 知识网络 考点解读 实验：用双缝干涉测量光的波长 原理及 装置图 单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，图样中单色光波长λ与双缝间距d、双缝到屏的距离l、相邻两条亮(暗)条纹间距Δx之间满足λ=Δx 实验步骤 (1)安装仪器，观察现象 ①将光源、遮光筒、毛玻璃依次安放在光具座上，如装置图所示 ②接好光源，打开开关，使灯丝正常发光 ③调节各器件的高度和角度，使光源灯丝发出的光能沿遮光筒轴线到达光屏 ④安装单缝和双缝，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上，使单缝与双缝平行，二者间距约为5~10 cm ⑤在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹 (2)记录数据 ①安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹 ②使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数a1，将该条纹记为第1条亮条纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至第n条亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数an ③用刻度尺测量双缝与光屏间距离l(d是已知的) ④改变双缝间的距离d、双缝到光屏的距离l，重复测量。 数据处理 (1)条纹间距Δx= (2)波长λ=Δx (3)计算多组数据，求λ的平均值 注意事项 (1)安装时，注意使光源、透镜、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且间距适当 (2)光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近 (3)调节的基本依据：照在光屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝，测量头与遮光筒不共轴；干涉条纹不清晰，一般原因是单缝与双缝不平行 误差分析 (1)误差来源 由于光波的波长很短，双缝到光屏的距离l和条纹间距Δx的测量是否准确对波长的测量影响很大，是本实验误差的主要来源 (2)减小误差的方法 ①l的测量：使用毫米刻度尺测量，可多测几次求平均值 ②Δx的测量：使用测量头测量，测出n条亮条纹间的距离a，则Δx=，同样可以多测几次求平均值，进一步减小实验误差 能力素养提升 实验创新：用光传感器做双缝干涉实验 针对训练 1. (2026年6月高考浙江卷14-Ⅰ）（6分）“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△x=λ，式中L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） ①. 左右 ②. ① ③. 拨杆 （3）B （4）C 解析 （1）双缝干涉实验的装置沿光传播方向的顺序为：光源→凸透镜→单缝→双缝→遮光筒→测量头，在图1的装置中，1位置在双缝之前，所以为单缝。 （2） 拨杆的作用是左右调节单缝和双缝的取向，让单缝和双缝平行对齐。若整体视场暗，条纹不清晰，需要左右拨动拨杆，使其单缝和双缝平行对齐，同时调整光源、凸透镜位置，将光线汇聚在单缝处，即①处，保证入射光充足。 若图样右侧条纹清晰，但左侧较暗，是光源与光学元件中心不在光轴上，如图2所示，可调节拨杆，调节光源的高低位置”、“手轮”或“光源”），使整个目镜视场条纹清晰明亮。 （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，B正确。 （4） 公式△x=λ 中的L是双缝到光屏（观察屏）的距离，对应图中②是双缝，③是光屏，因此相邻两条亮条纹间的距离△x=λ，式中L指的是图1装置中②③之间的距离，C正确。 2. （河南商丘2025年5月考前冲刺）某实验小组用如图甲所示的装置测量光的波长。 （1）小组同学调试装置时看到的干涉图样如图乙所示（视野中分划线可以左右移动），则应如何调整单缝和双缝？______。 （2）为获得清晰的干涉条纹，应保持单缝与双缝______（填“垂直”“平行”或“互成特定角度”）。 （3）若修正操作以后，用一单色光作为光源，双缝间距为0.25mm，双缝到屏的距离为1.0m，分划线在第1条亮纹中央时螺旋测微器读数如图丙所示，分划线在第7条亮纹中央时螺旋测微器读数如图丁所示，则单色光的波长为______nm。（结果保留三位有效数字） 【答案】（1）将单缝和双缝调整为竖直 （2）平行 （3）600 【解析】（1）单色光沿与双缝平行方向展开干涉，所以条纹平行于双缝，根据题图乙可以判断单缝和双缝处于水平状态，由于分划线是水平移动的，所以应该使条纹与分划线平行，将单缝和双缝调整为竖直 （2）单缝与双缝平行，可以得到清晰的干涉条纹图样，便于测量 （3）根据双缝干涉原理有 读数 读数， 得，代入可得。 3. (山东青岛2025年高三年级第三次适应性检测) 图甲为用光传感器做双缝干涉实验的装置，单色光源在铁架台的最上端，中间是刻有双缝的挡板，下面带有白色狭长矩形的小盒是光传感器，沿矩形长边分布着许多光敏单元，传感器各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后，在显示器上显示出来。某实验小组要用该装置在暗室里检测一块玻璃板的厚度是否均匀，若厚度不均匀，进一步精确测量其厚度差。（计算结果均保留2位有效数字） 请回答下面问题： （1）该小组同学检测前先测量所用单色光的波长：调整双缝的高度和光传感器位置，显示器上显示的干涉条纹光强分布如图乙中的实线所示，则相邻两条亮纹（或暗纹）间距Δx=______mm；该小组又测得双缝到光传感器的距离L=53.33cm，已知双缝间距d0=0.25mm，则该单色光的波长λ=______m； （2）保持双缝和光传感器的位置不变，将玻璃板紧贴挡板放置，如图丙所示，此时显示器上显示的干涉条纹光强分布如图乙中的虚线所示，说明______（选填“S1”或“S2”）处玻璃板较厚。已知玻璃板对该单色光的折射率为n=1.5，则S1与S2两处玻璃板的厚度差Δd=______m。 【答案】（1） ①. 1.6 ②. 7.5×10-7 （2） ①. S2 ②. 3.0×10-6 【解析】(1) [1]由图可知，相邻亮条纹间距为 [2]根据条纹间距公式可得 (2)[1]当玻璃板紧贴挡板放置时，光线通过玻璃板后会产生光程差，由于玻璃对光的折射率大于空气，光在玻璃中传播的速度较慢，因此通过玻璃板的光线的光程增大，由乙图可知，干涉条纹向右移动，说明光线通过S2处玻璃板后的光程比S1长，所以S2处玻璃较厚； [2]由乙图可知，条纹移动了两个条纹间距，则， 代入数据解得 4. （2025年5月山西三模） 某同学用图示装置做“用双缝干涉测量光的波长”的实验，光源采用的是小白炽灯泡。 （1）光具座上标注为a、b、c的仪器依次为___________。 A. 滤光片、双缝和单缝 B. 滤光片、单缝和双缝 C. 单缝、滤光片和单缝 D. 双缝、滤光片和双缝 （2）先用红色滤光片进行实验，在目镜中可以看到红色干涉条纹，若想减少从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以___________。 A. 将单缝向双缝靠近 B. 增大遮光筒的长度 C. 减小遮光筒的长度 D. 使用间距更大的双缝 （3）取下红色滤光片，调节装置后在目镜中观察到的图样中，其中央条纹是___________（选填“白色”“黑色”“紫色”或“红色”）。 【答案】（1）B （2）B （3）白色 【解析】 （1）实验中通过滤光片获得单色光，通过单缝获得线光源，通过双缝获得相干光，可知，光具座上标注为a、b、c的仪器依次为滤光片、单缝和双缝，故选B。 （2）若像减少观察到的条纹数，即增大条纹间距，由公式 A．将单缝向双缝靠近，不能改变条纹个数，故A错误； B．增大遮光筒的长度，可以增大条纹间距，减少观察到的条纹数，故B正确； C．减小遮光筒的长度，可以减小条纹间距，增加观察到的条纹数，故C错误； D．使用间距更大的双缝，可以减小条纹间距，增加观察到的条纹数，故D错误； 故选B。 （3）取下红色滤光片，调节装置后在目镜中观察到的图样中，观察到的条纹是中央条纹是白色，两边是彩色条纹。 5. ( 2025届湖北省孝感市八校三模联考)在“用双缝干涉实验测量光波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图甲），并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L，接通电源使光源正常工作，发出白光。 （1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则___________。 A．可观察到水平方向的干涉条纹 B．可观察到竖直方向的干涉条纹 C．看不到干涉现象 （2）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中___________。 A．观察不到干涉条纹 B．可观察到明暗相间的白条纹 C．可观察到彩色条纹 （3）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可___________。 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 （4）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图乙所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图乙中A、B位置时，游标尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为λ=___________。分划板刻线在某条亮条纹位置时游标卡尺如图丙所示，则其读数为___________mm。 【答案】 （1） . B （2）. C （3） B （4） 31.10 【解析】 （1）因为该实验是双缝干涉实验，a是单缝，b是双缝，若均竖直放置，观察到的是竖直方向的干涉条纹。故选B。 （2）若取下红色滤光片，白光干涉条纹为彩色的。故选C。 （3）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，需要减小条纹间距，根据条纹间距的公式 可知，需要减小双缝到屏的距离L或增大双缝间的距离d。故选B。 （4）根据题意，条纹间距为 两式联立得 游标卡尺读数等于主尺读数与游标尺读数之和，所以图示读数为 X=31mm+2×0.05mm=31.10mm 6 (2025·浙江湖州市检测)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)实验前打开光源，调节光源的高度和角度，使它发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮；然后光具座上先放置b　　　　和c　　　　，再放置a　　　　，就可以观察到单色光的双缝干涉图样。(均选填“双缝”“单缝”或“滤光片”)  (2)实验中已知双缝间的距离d=0.3 mm，双缝到光屏的距离L=1.2 m，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　　　　 mm；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(结果保留2位有效数字)。  (3)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”)。  (4)如图丙所示，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.仅拨动手轮 B.仅旋转单缝 C.仅前后移动凸透镜 D.仅旋转毛玻璃处的测量头 答案　(1)单缝　双缝　滤光片　 (2)2.333(2.332、2.334均可)　15.325(15.324、15.326均可)　6.5×10-7　(3)减小　(4)D 解析　(1)观察单色光的双缝干涉图样实验中，通过滤光片获得单色光，通过单缝获得线光源，通过双缝获得相干光，故光具座上先放置b单缝和c双缝，再放置a滤光片，就可以观察到单色光的双缝干涉图样。 (2)由题图甲可知示数为 2 mm+0.333 mm=2.333 mm(2.332 mm、2.334 mm均可) 由题图乙可知示数为 15 mm+0.325 mm=15.325 mm(15.324 mm、15.326 mm均可) 由Δx=λ得 λ== m≈6.5×10-7 m (3)若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片，则λ减小，由Δx=λ可知相邻亮条纹中心间距减小。 (4)若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。 7　洛埃在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置。如图所示，单色光从单缝S射出，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'。 (1)通过洛埃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”。  (2)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条亮条纹中心到第12条亮条纹中心的间距为22.78 mm，则该单色光的波长λ=　　　 m(结果保留1位有效数字)。  (3)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮条纹之间的距离　　　　。  A.将平面镜稍向上移动一些 B.将平面镜稍向右移动一些 C.将光屏稍向右移动一些 D.将光源由红色光改为绿色光 答案　(1)S'　(2)6×10-7　(3)AC 解析　(1)如果S被视为其中的一个缝，S'相当于另一个“缝”。 (2)第3条亮条纹中心到第12条亮条纹中心的间距为22.78 mm，则相邻亮条纹中心间距为Δx= m≈2.53×10-3 m，等效双缝间的距离为d=2h=0.30 mm=3.0×10-4 m，根据双缝干涉条纹中心间距公式Δx=λ，有λ=Δx= m≈6×10-7 m。 (3)根据双缝干涉条纹中心间距公式Δx=λ可知，仅增大D、仅减小d或仅增大波长λ都能够增大光屏上相邻两条亮条纹之间的距离，所以A、C正确，B、D错误。 8.(4分)(2024·河北卷·11(1))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 x1/mm x6/mm 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 解析　根据Δx=λ，可得λ= 由图表代入数据可知 Δx1= mm=1.608 mm， Δx2= mm=1.928 mm 故Δx1<Δx2，则λ1<λ2，绿光的波长小于红光波长，则单色光1是绿光。 9.(6分)(2025·湖南长沙市一模)小星学习了光的干涉后，用激光笔和双缝组件(如图甲所示)做双缝干涉实验，并测量激光的波长。他按如下步骤组装好设备：先将激光笔打开，让激光垂直照到墙壁上，在墙壁上形成一个小光斑。然后将双缝组件固定在激光笔前方，让激光垂直通过双缝后在远处墙壁上形成干涉图样，如图乙所示。 (1)(4分)小星做实验时，双缝组件到墙壁距离为2.4 m，两次所用双缝间距分别为0.30 mm和0.45 mm，用刻度尺测量干涉图样的数据分别如图丙和图丁所示，则图丙是采用间距为　　　　　 mm的双缝测得的结果。根据图丁的测量结果，计算得出激光笔所发出的激光波长为　　　　　 nm(结果保留三位有效数字)。  (2)(2分)若实验过程中保持激光笔与双缝组件的位置不变，用光屏在离墙壁1.2 m处承接干涉图样，光屏上的图样与原来的干涉图样相比，会出现的现象是　　　　。  A.条纹间距变大 B.条纹间距不变 C.条纹间距变小 D.条纹消失 答案　(1)0.45　675　(2)C 解析　(1)由双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知，本实验中条纹间距较小的图丙对应的应为双缝间距较大的双缝，即图丙所对应的双缝的间距为0.45 mm。 由双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知λ== mm=675 nm (2)由双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知，当双缝与屏的间距减小时，条纹间距也减小。故选C。 10.(10分)(2025·安徽芜湖市二模)杨氏双缝干涉实验被誉为史上“最美”的十大物理实验之一。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，如图甲所示。 (1)(2分)下列说法正确的是　　　　。  A.将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄 B.若仅增大单缝与双缝的间距，干涉条纹间距变窄 C.将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 D.去掉滤光片后，干涉现象消失 (2)(6分)双缝间距为d，毛玻璃屏与双缝间的距离为L。从目镜中看到的干涉图样如图乙所示。使分划板的中心刻线对齐A亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示，其读数为　　　　 mm。若A、B两条亮条纹中央间距为x，则所测光的波长为　　　　(用所给物理量的字母表示)。  (3)(2分)若测量头中观察到的图样如图丁所示，波长的测量值　　　　真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。  答案　(1)AC　(2)9.15　　(3)大于 解析　(1)将屏移近双缝，L变小，根据干涉条纹间距公式Δx=λ可知，条纹间距变窄，故A正确；若仅增大单缝与双缝的间距，干涉条纹间距不变，故B错误；根据干涉条纹间距公式Δx=λ，将滤光片由蓝色的换成红色的，波长变大，则干涉条纹间距变宽，故C正确；去掉滤光片后，屏上出现彩色的干涉条纹，故D错误。 (2)由于游标尺为20分度，其精确度为0.05 mm， 所以游标卡尺的示数为9 mm+3×0.05 mm=9.15 mm。 若A、B两条亮条纹中央间距为x， 则相邻亮条纹中心间距为Δx=， 根据干涉条纹间距公式Δx=λ 解得λ=。 (3)条纹与分划板中心刻线不平行时，实际值Δx实=Δx测cos θ， θ为条纹与分划板中心竖直刻线间的夹角， 则有Δx实<Δx测， 根据干涉条纹间距公式Δx=λ可知波长的测量值大于实际值。 1 学科网（北京）股份有限公司 $