第53讲 实验：用双缝干涉实验测量光的波长（专项训练）（江苏专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

第53讲 实验：用双缝干涉实验测量光的波长（专项训练） 目录 模拟·基础演练 1 01 教材原型实验 1 02 拓展创新实验 3 重难·创新演练 6 真题·实战演练 7 模拟·基础演练 考查重点：用双缝干涉实验测量光的波长…… 01 教材原型实验 1．（25-26高二上·江苏南通·期末）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)在组装仪器时单缝和双缝应该相互______（选填“垂直”或“平行”）放置。 (2)M、N、P三个光学元件依次为 （选填“A、B、C”） A．双缝、滤光片、单缝 B．滤光片、单缝、双缝 C．双缝、单缝、滤光片 (3)某同学使用绿色的滤光片，在目镜中观察到了一定数量的绿色条纹。现仅改变一个实验条件，关于实验的操作和光屏上出现的现象的叙述，下列说法正确的是 。 A．仅增大单缝到双缝的距离，观察到条纹间距增大 B．仅换用红色的滤光片，观察到条纹间距增大 C．仅换用更长的遮光筒，观察到条纹间距减小 D．仅去掉滤光片，仍能观察到干涉条纹 (4)移动测量头上的手轮，使分划板中心刻线与第1条亮条纹中心对齐，图乙为此时50分度游标卡尺的读数_______mm，继续转动手轮，直到分划板中心刻线与第5条亮条纹中心对齐，此时游标卡尺的读数为x5。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_______（用题中符号表示）。 2．（25-26高二上·常州三中·期末）双缝干涉实验装置如图所示，光源发出的光经滤光片（装在单缝前）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。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，我们可以在这个屏上观察到干涉条纹，并根据测量的量计算出光的波长（已知双缝间距）。 （1）图1中仪器B是__________。 （2）用测量头测量条纹间的距离：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2所示；然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示。图2读数__________，图3读数__________。 （3）用刻度尺测量双缝到光屏的距离。 （4）根据以上实验数据，求相邻两条亮条纹间距的表达式为__________[用第（2）问中的字母表示]。 （5）若，根据以上实验数据，该单色光波长的表达式为__________m。 3．（25-26高二上·南京秦淮第一中学·期末）如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离l。然后，接通电源使光源正常工作。 (1)如图乙为拨杆，请问它是按照下列哪种方式安装和操作的（　　） A．拨杆A处丫字叉套在单缝所在处的支柱并作为轴，手持拨杆的C端，通过左右拨动来调节B小孔套住的双缝 B．拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱并作为轴，手持拨杆的C端，通过手的左右拨动来调节A处丫字叉套住的单缝 C．拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱并作为轴，手持拨杆的C端，通过手的上下拨动来调节A处丫字叉套住的单缝 (2)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示。如果想使中心刻线与亮条纹对齐，下列操作中可达到目的的是（　　） A．仅转动透镜 B．仅转动双缝 C．仅转动手轮 D．仅转动测量头 (3)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，有效的实验操作或者装置的设计是（　　） A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．使用间距更小的双缝 D．转动手轮 (4)已知双缝之间的距离为0.6mm，双缝到屏的距离为1.5m，绿光的干涉图样如图丁所示，分划板中心刻线在A位置时螺旋测微器的读数为1.128mm，在B位置时读数如图戊所示，则该绿光的波长为________nm（计算结果保留三位有效数字，1nm=10-9m）。 (5)在不改变其他条件的情况下，该同学又进行了几组实验，通过照相底片记录了干涉图样，分别测量了红光、黄光的波长（红光为625nm、黄光为570nm）。图A、B、C是实验中记录下的三种色光的干涉图样，但被不小心弄混了，经判断绿光产生的干涉图样是图（　　） A． B． C． 02 拓展创新实验 4．（25-26高二上·江苏淮阴中学·期中）现有白光光源、凸透镜、透红光的滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏和测量头等元件，要把它们放在如图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)某同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板中心刻线未对齐，如图所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节________。 A．仅左右转动透镜 B．仅旋转单缝 C．仅旋转双缝 D．仅旋转测量头 (2)将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，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，记下此时图甲中手轮上的示数________。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，结合图乙示数手轮上的示数，可以求得相邻亮条纹的间距。 (3)已知双缝间距d为，测得双缝到屏的距离L为0.700m，由计算公式___（用字母、d、L表示）。 (4)带入以上数据可求得所测红光波长为________m（保留2位有效数字）。 (5)若实验中发现条纹太密，可采取的改善办法有______（至少写一条）。 5．（25-26高二上·江苏泰州中学·月考）小明学习了光的干涉后，利用图中所示生活中的物品，将两片刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上划出双缝；按如图所示的方法，用红色激光笔和自制的双缝做双缝干涉实验，并测量激光的波长。他按如下步骤组装好设备： 实验步骤： （1）对齐捏紧两片刀片，在玻璃片的黑面划出两条平直划痕作为双缝； （2）如图所示，将红色激光光源和玻璃片固定好，并将光屏放在距离合适的地方； （3）打开激光光源，调整光源高度使激光沿水平方向射出，恰好能垂直玻璃片射在两划痕上； （4）在光屏上的干涉条纹如下图所示中的____ A．    B．   C．    D． （5）若已知双缝间的宽度，双缝到投影屏间的距离。使用刻度尺测量出光屏上条纹间距，如下图所示。 由图可以读出A、B两亮纹间的距离，从而得到相邻亮条纹的条纹间距____，由双缝干涉条纹间距公式可计算出该红色激光的波长____（结果均保留2位有效数字）： （6）在双缝间的距离和双缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，发现用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验时____（填“大”或“小”）。若将该实验装置全部浸入到某种绝缘透明均匀介质中做相同的实验，发现两相邻亮条纹中央之间的距离变为原来的一半，则该透明介质的折射率____（设空气折射率为1） 6．（25-26高二上·江苏天一中学·期中）利用平面镜也可以进行双缝干涉实验。基本装置如图甲所示，S为单色光源，M为平面镜，S光源直接发出的光和经过平面镜M反射的光形成一对相干光。光源S到光屏的垂直距离为L到平面镜的垂直距离为a，在光屏上形成如图乙所示干涉条纹。 (1)已知光屏上第一条亮条纹读数为，第七条亮条纹如图丙所示读数记为_____________，该单色光的波长_____________（用a，L，，表示）。 (2)如图甲，若光源在水平面上的投影离平面镜左端距离为b，平面镜宽为c，则光屏上出现干涉条纹区域的竖直长度为_____________（用L、a、b和c表示） (3)如图甲，某同学做实验时，平面镜意外沿纸面向下平移了一小段。与未发生平移时相比，干涉条纹间距将_____________（变大、变小或不变） (4)若改用激光器进行双缝干涉实验，在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，测得的干涉条纹间距与不加偏振片相比_____________（变大、变小或不变） 重难·创新演练 设题创新:用双缝干涉实验测量光的波长的新视角考法（T2，T3） 1．（25-26高二上·江苏徐州·期中）某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。 (1)滤光片应安装在图中__________位置。 A．装置左边 B．、两装置之间 C．、两装置之间 (2)实验中发现，观察到的干涉条纹较模糊，要使条纹变清晰，可采取的措施是__________。 A．旋转测量头 B．减小单缝与双缝间距离 C．调节拨杆使单缝与双缝平行 (3)该同学测得图示装置中、、、、各装置之间的距离分别为、、、，又测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心的距离为。已知单缝宽度为，双缝间距为，则该单色光波长的表达式为__________（用题中字母表示）。 2．（24-25高二上·重庆巴蜀·期末）劳埃德镜是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将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是。 (1)通过劳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”； (2)实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0.12mm，单缝到光屏的距离D=1.0m，观测光屏上相邻亮条纹中心间距为2.900mm，则该单色光的波长λ=______nm； (3)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．将平面镜稍向下移动一些 B．将平面镜稍向左移动一些 C．将光屏稍向右移动一些 D．将光屏稍向上移动一些 (4)实验表明，光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，称为“半波损失”。如果把光屏向左移动到和平面镜接触，接触点P处是______。（选填“亮条纹”或“暗条纹”） 3．（2027·浙江新阵地教育联盟·一模）小阳、小芳用双缝干涉实验测量激光波长，其实验装置如图1所示。双缝间距。实验时通过改变双缝与观测屏间的距离L测出相应的条纹间距。然后将实验测量数据标在图2的坐标纸上。 (1)请根据实验测量数据点的拟合直线，求出所用激光的波长__________m（保留三位有效数字）； (2)用白炽灯加滤光片代替激光，__________（填“能”、“不能”）测得该光的波长；理由__________。 真题·实战演练 高频考点：用双缝干涉实验测量光的波长的实验误差及创新实验 1．（2026·浙江·高考）“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）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·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 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第53讲实验： 用双缝干涉实验测量光的波长（专项训练） 模拟•基础演练 题型01 教材原型实验 1. 【答案】1)平行 (2)B (3)BD (4) 10.30 (xs-x1)d 4L 2. Xn-X1 【答案】 双缝 1.700 9.200 n-1 6.0×107 3. 【答案】I)B (2)D 3)B (4)540 (6)C 题型 02 拓展创新实验 4. 【答案】I)D (2)2.320 6)d4x L 4)6.6×107 (⑤)改用波长更大的光，或者增大双缝到干涉屏的距离，或者减小双缝间距 5. 【答案】 A5.45.4×107 小 2 1/3 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 6. 【答案】I) 13.870 a x--X1 3L acL ②b(b+c】 3)变小 (4)不变 重难·创新演练 1. 【答案】(I)B (2)C ad, 6)4L3 2. 【答案】I)S (2)696 3)C (4)暗条纹 3. 【答案】0)6.76×107m(6.60×107m~7.00×107m) (2) 不能 白炽灯经滤光片后获得单色光，若原有双缝干涉实验装置满足相干条件（有平行的单缝 和双缝)，则可以产生稳定的等间距干涉条纹，可以通过双缝干涉的规律测得该单色光的波长。但根据图 1所示，实验装置缺少单缝。 真题实战演练 1. 【答案】1)单缝 (2) 左右 ① 手轮 (3)B (4)C 2. 213 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 【答案】Q)亮度高 (2)31.25(31.2331.27) (3)0.40 d ④) 1 △X 可见光 3 【答案】I)BC (2) 9 3.185(3.1833.187) 3)C 3/3 第53讲 实验：用双缝干涉实验测量光的波长（专项训练） 目录 模拟·基础演练 1 01 教材原型实验 1 02 拓展创新实验 5 重难·创新演练 9 真题·实战演练 12 模拟·基础演练 考查重点：用双缝干涉实验测量光的波长…… 01 教材原型实验 1．（25-26高二上·江苏南通·期末）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)在组装仪器时单缝和双缝应该相互______（选填“垂直”或“平行”）放置。 (2)M、N、P三个光学元件依次为 （选填“A、B、C”） A．双缝、滤光片、单缝 B．滤光片、单缝、双缝 C．双缝、单缝、滤光片 (3)某同学使用绿色的滤光片，在目镜中观察到了一定数量的绿色条纹。现仅改变一个实验条件，关于实验的操作和光屏上出现的现象的叙述，下列说法正确的是 。 A．仅增大单缝到双缝的距离，观察到条纹间距增大 B．仅换用红色的滤光片，观察到条纹间距增大 C．仅换用更长的遮光筒，观察到条纹间距减小 D．仅去掉滤光片，仍能观察到干涉条纹 (4)移动测量头上的手轮，使分划板中心刻线与第1条亮条纹中心对齐，图乙为此时50分度游标卡尺的读数_______mm，继续转动手轮，直到分划板中心刻线与第5条亮条纹中心对齐，此时游标卡尺的读数为x5。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_______（用题中符号表示）。 【答案】(1)平行 (2)B (3)BD (4) 10.30 【详解】（1）在组装仪器时，为保证单缝射出的光波到达双缝时的相位差恒定，单缝和双缝应该相互平行放置，以确保在光屏上产生清晰的干涉条纹。 （2）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光源发出的白光需先经过滤光片得到单色光，再经过单缝得到线光源，最后经过双缝产生相干光束，因此、、三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝，对应选项B。 （3）A．根据双缝干涉条纹间距公式有 可知条纹间距与单缝到双缝的距离无关，仅增大单缝到双缝的距离，条纹间距不变，故A错误； B．红光波长大于绿光波长，换用红色滤光片后波长增大，根据双缝干涉条纹间距公式有 可知条纹间距将增大，故B正确； C．换用更长的遮光筒，双缝到光屏的距离变大，根据双缝干涉条纹间距公式有 可知条纹间距将增大，故C错误； D．去掉滤光片后，白光通过单缝和双缝会在光屏上发生干涉，形成彩色的干涉条纹，因此仍能观察到干涉现象，故D正确。 故选BD。 （4）[1]由图乙可知，游标卡尺的精确度为，主尺的读数为，游标尺上第15条刻度线与主尺刻度线对齐，此时游标卡尺的读数表达式为 [2]根据双缝干涉条纹间距公式有 由题意可知相邻亮条纹的中心间距为 联立解得 2．（25-26高二上·常州三中·期末）双缝干涉实验装置如图所示，光源发出的光经滤光片（装在单缝前）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。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，我们可以在这个屏上观察到干涉条纹，并根据测量的量计算出光的波长（已知双缝间距）。 （1）图1中仪器B是__________。 （2）用测量头测量条纹间的距离：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2所示；然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示。图2读数__________，图3读数__________。 （3）用刻度尺测量双缝到光屏的距离。 （4）根据以上实验数据，求相邻两条亮条纹间距的表达式为__________[用第（2）问中的字母表示]。 （5）若，根据以上实验数据，该单色光波长的表达式为__________m。 【答案】 双缝 1.700 9.200 【详解】（1）[1]双缝干涉实验的装置顺序为：光源→滤光片→单缝→双缝→遮光筒→毛玻璃屏，因此B是双缝； （2）[2][3]螺旋测微器的分度值为，根据图2、3可知， （4）[4]相邻两条亮纹间距的表达式为 （5）[5]根据 联立可得 代入数据得 3．（25-26高二上·南京秦淮第一中学·期末）如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离l。然后，接通电源使光源正常工作。 (1)如图乙为拨杆，请问它是按照下列哪种方式安装和操作的（　　） A．拨杆A处丫字叉套在单缝所在处的支柱并作为轴，手持拨杆的C端，通过左右拨动来调节B小孔套住的双缝 B．拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱并作为轴，手持拨杆的C端，通过手的左右拨动来调节A处丫字叉套住的单缝 C．拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱并作为轴，手持拨杆的C端，通过手的上下拨动来调节A处丫字叉套住的单缝 (2)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示。如果想使中心刻线与亮条纹对齐，下列操作中可达到目的的是（　　） A．仅转动透镜 B．仅转动双缝 C．仅转动手轮 D．仅转动测量头 (3)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，有效的实验操作或者装置的设计是（　　） A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．使用间距更小的双缝 D．转动手轮 (4)已知双缝之间的距离为0.6mm，双缝到屏的距离为1.5m，绿光的干涉图样如图丁所示，分划板中心刻线在A位置时螺旋测微器的读数为1.128mm，在B位置时读数如图戊所示，则该绿光的波长为________nm（计算结果保留三位有效数字，1nm=10-9m）。 (5)在不改变其他条件的情况下，该同学又进行了几组实验，通过照相底片记录了干涉图样，分别测量了红光、黄光的波长（红光为625nm、黄光为570nm）。图A、B、C是实验中记录下的三种色光的干涉图样，但被不小心弄混了，经判断绿光产生的干涉图样是图（　　） A． B． C． 【答案】(1)B (2)D (3)B (4)540 (5)C 【详解】（1）由实验操作步骤可知，拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱并作为轴，手持拨杆的C端，通过手的左右拨动来调节A处丫字叉套住的单缝。 故选B。 （2）若亮条纹与分划板中心刻线不平行，需使单缝与双缝相互平行，即应转动测量头，将图中的分划板调到竖直方向并与干涉条纹平行。 故选D。 （3）要想增加从目镜中观察到的条纹个数，则应减小干涉条纹间距，根据双缝干涉条纹间距公式可知，可增大双缝间距离或减小双缝到屏的距离。 故选B。 （4）螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以分划板中心刻线在B位置时螺旋测微器的读数为 根据双缝干涉条纹间距公式可得 代入数据解得 （5）根据干涉条纹间距公式可知，波长越长，则条纹间距越大，波长越小，间距越小，红光、黄光、绿光中绿光波长最小，则条纹间距最小。 故选C。 02 拓展创新实验 4．（25-26高二上·江苏淮阴中学·期中）现有白光光源、凸透镜、透红光的滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏和测量头等元件，要把它们放在如图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)某同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板中心刻线未对齐，如图所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节________。 A．仅左右转动透镜 B．仅旋转单缝 C．仅旋转双缝 D．仅旋转测量头 (2)将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，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，记下此时图甲中手轮上的示数________。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，结合图乙示数手轮上的示数，可以求得相邻亮条纹的间距。 (3)已知双缝间距d为，测得双缝到屏的距离L为0.700m，由计算公式___（用字母、d、L表示）。 (4)带入以上数据可求得所测红光波长为________m（保留2位有效数字）。 (5)若实验中发现条纹太密，可采取的改善办法有______（至少写一条）。 【答案】(1)D (2)2.320 (3) (4) (5)改用波长更大的光，或者增大双缝到干涉屏的距离，或者减小双缝间距 【详解】（1）要得到清晰干涉图样需要单缝与双缝平行，如果单独旋转单缝或双缝，条纹不再清晰，所以应调节测量头使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上。故选D。 （2）图甲中手轮上的示数x1=2mm+0.01mm×32.0=2.320mm 图乙中螺旋测微器读数x2=13.5mm+0.01mm×37.0=13.870mm （3）根据可得 （4）条纹间距为 代入，可得 （5）若实验中发现条纹太密，则相邻亮条纹中心间距过小导致，可通过增大相邻亮条纹中心间距Δx，改善方法是：改用波长更大的光，或者增大双缝到干涉屏的距离，或者减小双缝间距。 5．（25-26高二上·江苏泰州中学·月考）小明学习了光的干涉后，利用图中所示生活中的物品，将两片刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上划出双缝；按如图所示的方法，用红色激光笔和自制的双缝做双缝干涉实验，并测量激光的波长。他按如下步骤组装好设备： 实验步骤： （1）对齐捏紧两片刀片，在玻璃片的黑面划出两条平直划痕作为双缝； （2）如图所示，将红色激光光源和玻璃片固定好，并将光屏放在距离合适的地方； （3）打开激光光源，调整光源高度使激光沿水平方向射出，恰好能垂直玻璃片射在两划痕上； （4）在光屏上的干涉条纹如下图所示中的____ A．    B．   C．    D． （5）若已知双缝间的宽度，双缝到投影屏间的距离。使用刻度尺测量出光屏上条纹间距，如下图所示。 由图可以读出A、B两亮纹间的距离，从而得到相邻亮条纹的条纹间距____，由双缝干涉条纹间距公式可计算出该红色激光的波长____（结果均保留2位有效数字）： （6）在双缝间的距离和双缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，发现用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验时____（填“大”或“小”）。若将该实验装置全部浸入到某种绝缘透明均匀介质中做相同的实验，发现两相邻亮条纹中央之间的距离变为原来的一半，则该透明介质的折射率____（设空气折射率为1） 【答案】 A 5.4 小 2 【详解】（4）[1]双缝干涉图样是平行且等宽的明暗相间的条纹，故在光屏上的干涉条纹如下图所示中的A。 （5）[2]刻度尺的分度值为，需要估读到分度值下一位，所以AB两亮纹间的距离 则相邻亮条纹的条纹间距 [3]根据，可得 代入数据可得 （6）[4]在双缝间的距离和双缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，根据，由于蓝色光的波长小于红色光的波长，则用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验时小； [5]若将该实验装置全部浸入到某种绝缘透明均匀介质中做相同的实验，发现两相邻亮条纹中央之间的距离变为原来的一半，根据可知，波长变为原来的一半，根据可知，光速变为原来的一半，即在该透明介质的光速变为，则该透明介质的折射率 6．（25-26高二上·江苏天一中学·期中）利用平面镜也可以进行双缝干涉实验。基本装置如图甲所示，S为单色光源，M为平面镜，S光源直接发出的光和经过平面镜M反射的光形成一对相干光。光源S到光屏的垂直距离为L到平面镜的垂直距离为a，在光屏上形成如图乙所示干涉条纹。 (1)已知光屏上第一条亮条纹读数为，第七条亮条纹如图丙所示读数记为_____________，该单色光的波长_____________（用a，L，，表示）。 (2)如图甲，若光源在水平面上的投影离平面镜左端距离为b，平面镜宽为c，则光屏上出现干涉条纹区域的竖直长度为_____________（用L、a、b和c表示） (3)如图甲，某同学做实验时，平面镜意外沿纸面向下平移了一小段。与未发生平移时相比，干涉条纹间距将_____________（变大、变小或不变） (4)若改用激光器进行双缝干涉实验，在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，测得的干涉条纹间距与不加偏振片相比_____________（变大、变小或不变） 【答案】(1) 13.870 (2) (3)变小 (4)不变 【详解】（1）[1]由图丙可得读数为 [2]相邻亮条纹中心间距为 由题意可知，等效的双缝间距为 又 联立，解得 （2）画出光路图 根据几何关系，打到最上面的点A到P点距离设为，则 打到最下面的点B到P点距离设为，则 出现干涉条纹区域的竖直长度为 （3）光源S到平面镜中虚像的间距看成双缝的间距d，平面镜意外沿纸面向下平移了一小段，则d变大，根据可知，干涉条纹间距将变小。 （4）在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片，不影响光的波长，则测得的干涉条纹间距与不加偏振片相比不变。 重难·创新演练 设题创新:用双缝干涉实验测量光的波长的新视角考法（T2，T3） 1．（25-26高二上·江苏徐州·期中）某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。 (1)滤光片应安装在图中__________位置。 A．装置左边 B．、两装置之间 C．、两装置之间 (2)实验中发现，观察到的干涉条纹较模糊，要使条纹变清晰，可采取的措施是__________。 A．旋转测量头 B．减小单缝与双缝间距离 C．调节拨杆使单缝与双缝平行 (3)该同学测得图示装置中、、、、各装置之间的距离分别为、、、，又测得第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心的距离为。已知单缝宽度为，双缝间距为，则该单色光波长的表达式为__________（用题中字母表示）。 【答案】(1)B (2)C (3) 【详解】（1）在双缝干涉实验中，滤光片用于获得单色光，必须放在单缝之前，以保证进入单缝的是单色光。透镜（A）与单缝（B）之间是合适的位置，既可以避免滤光片直接承受光源的热辐射，又能使通过透镜的平行光经过滤光片后变为单色平行光。 故选B。 （2）观察到的干涉条纹模糊，通常是由于单缝与双缝不平行，导致通过双缝的两列光波不是同一波阵面上的相干光，干涉图样质量下降 A．旋转测量头只是改变观察角度，不能影响条纹本身，故A错误； B．减小单缝与双缝间距主要影响条纹间距，不能解决模糊问题，故B错误； C．调节拨杆使单缝与双缝平行，可显著改善条纹清晰度，故C正确； 故选C。 （3）由图，装置顺序：A透镜、B单缝、C双缝、D光屏、E测量头 因此各段距离：透镜到单缝的距离、单缝到双缝的距离、双缝到光屏的距离、光屏到测量头的距离 相邻亮条纹间距 双缝干涉公式与双缝到光屏的距离、双缝间距有关，即 联立解得 2．（24-25高二上·重庆巴蜀·期末）劳埃德镜是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将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是。 (1)通过劳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”； (2)实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0.12mm，单缝到光屏的距离D=1.0m，观测光屏上相邻亮条纹中心间距为2.900mm，则该单色光的波长λ=______nm； (3)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．将平面镜稍向下移动一些 B．将平面镜稍向左移动一些 C．将光屏稍向右移动一些 D．将光屏稍向上移动一些 (4)实验表明，光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，称为“半波损失”。如果把光屏向左移动到和平面镜接触，接触点P处是______。（选填“亮条纹”或“暗条纹”） 【答案】(1) (2)696 (3)C (4)暗条纹 【详解】（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，S'相当于另一个“缝”。 （2）等效双缝间的距离为 根据双缝干涉条纹间距公式 代入数据，联立解得 （3）根据双缝干涉条纹间距公式可知，增大D，即将光屏向右移动；减小d，即将平面镜向上移动；增大波长λ，能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离。 故选C。 （4）如果把光屏移动到和平面镜接触，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，所以接触点P处是暗条纹。 3．（2027·浙江新阵地教育联盟·一模）小阳、小芳用双缝干涉实验测量激光波长，其实验装置如图1所示。双缝间距。实验时通过改变双缝与观测屏间的距离L测出相应的条纹间距。然后将实验测量数据标在图2的坐标纸上。 (1)请根据实验测量数据点的拟合直线，求出所用激光的波长__________m（保留三位有效数字）； (2)用白炽灯加滤光片代替激光，__________（填“能”、“不能”）测得该光的波长；理由__________。 【答案】(1)（） (2) 不能 白炽灯经滤光片后获得单色光，若原有双缝干涉实验装置满足相干条件（有平行的单缝和双缝），则可以产生稳定的等间距干涉条纹，可以通过双缝干涉的规律测得该单色光的波长。但根据图1所示，实验装置缺少单缝。 【详解】（1）根据双缝干涉条纹间距公式 可知图像的斜率 因此波长 从图2的拟合直线取两点计算斜率得 计算得 （2）[1]不能 [2]白炽灯是复色光源，但其发出的光经过滤光片后，可筛选出某一特定波长范围的单色光，若原有双缝干涉实验装置满足相干条件（有平行的单缝和双缝），则可以产生稳定的等间距干涉条纹，可以通过双缝干涉的规律测得该单色光的波长。根据图1所示，实验装置缺少单缝，故无法产生稳定的等间距干涉条纹。 真题·实战演练 高频考点：用双缝干涉实验测量光的波长的实验误差及创新实验 1．（2026·浙江·高考）“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 手轮 (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]在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，手轮用于调节目镜的前后位置，使分划板上的干涉条纹清晰。如果手轮调节过度，目镜偏离了最佳位置，会导致视场中只有部分区域的光线能正常进入目镜，从而出现右侧条纹清晰、左侧较暗的现象。此时应反向微调手轮，使整个目镜视场内的条纹都清晰明亮。 （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。 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）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·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。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $