第4章 第5节 用双缝干涉实验测定光的波长-2026-2027学年高中物理选择性必修第一册课堂重点&课时训练合集(粤教版)
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内容正文:
粤教版·选择性必修第一册·第四章光及其应用
用双缝干涉实验测定光的波长
05
课时重点&课堂同步
模块1
本小节知识重点梳理
序号
核心知识点
关键内容
实验目的
用双缝干涉实验测定单色光的波长
2
实验原理
相邻两条亮条纹(或暗条纹)间距公式:△y=LWd,则入=d△yL
公式中各物理量
d:双缝间距;L:双缝到光屏的距离;△y:相邻亮条纹中心间距;入:光的波
3
长
实验器材
光具座、单缝、双缝、滤光片、光源、遮光筒、测量头(目镜+游标卡尺式螺
旋测微装置)
5
条纹间距测量方法
测出n条亮条纹总间距a,则相邻条纹间距△y=a/(n-1)
6
游标卡尺读数
主尺读数+游标对齐格数×精度(如50分度游标精度为0.02mm)
实验注意事项
①单缝和双缝须平行且间距5~10c;②先调单缝再调双缝;③滤光片放在单
缝前;④用单色光保证条纹清晰
条纹特点
干涉条纹为等间距的明暗相间条纹;红光波长最长,条纹间距最大;紫光波长
8
最短,条纹间距最小
误差分析
①d、L的测量误差;②条纹间距△y的测量误差(主要来源);③多次测量取平
9
均值减小偶然误差
单位规范
10
波长入单位:m(常用nm,1nm=10-9m);d、L、△y均用mm或m,计算时
统一单位
核心公式链
入=d△y/L→△y=a/n-1)→=da/(n-1L]
模块2
课堂同步提升习题
一、单选题(每题3分,共10题)》
1.用双缝干涉实验测定光的波长,实验原理公式是
A.λ=L△yldB.λ=d△yLC.入=dL/△yD.λ=△y/dL)
2.在双缝干涉实验中,相邻两条亮条纹中心之间的距离△y与双缝到光屏的距离L的关系是
A.L越大,△y越小B.L越大,△y越大C.△y与L无关D.△y与L成正比,但与波长无关
3.双缝干涉实验中,若其他条件不变,仅将红光换成紫光,则条纹间距将
A.变大B.变小C.不变D.无法确定
4.在双缝干涉实验中,测得双缝间距d=0.20mm,双缝到光屏距离L=1.00m,相邻亮条纹间距△y=2.50mm,则
光的波长为
A.5.0×10-7mB.5.0×10-6mC.2.0×10-7mD.8.0×10-7m
5.双缝干涉实验中,滤光片的作用是
A.增加光强B.获得单色光C.使光发生衍射
D.改变光的传播方向
6.用测量头测出n条亮条纹总间距为a,则相邻亮条纹间距△y为】
A.a/nB.a/(n+1)C.a/(n-1)D.a/(n-2)
7.双缝干涉实验中,单缝和双缝应
A.相互垂直B.相互平行C.成45°角D.无特定要求
8.在双缝干涉实验中,若双缝间距d增大,其他条件不变,则条纹间距
A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小
9.50分度游标卡尺的精度为■
A.0.1 mm
B.0.05mm
c.0.02mm
D.0.01mm
10.双缝干涉实验中,光屏上出现的是
A等间距的明暗相间条纹B.不等间距的明暗相间条纹C.中央最宽、两侧渐窄的条纹
D.彩色条纹
二、多选题(每题4分,共5题,选对但不全得2分,选错得0分)
11.在双缝干涉实验中,以下哪些操作可以使条纹间距变大
A增大双缝到光屏的距离LB.减小双缝间距dC.换用波长更长的光D.增大双缝间距d
12.关于双缝干涉实验,下列说法正确的是
A.实验目的是测定光的波长
B.需要测量双缝间距d
C.需要测量双缝到光屏的距离L
D.条纹间距△y是相邻亮条纹中心之间的距离
13.下列哪些因素会造成本实验的误差
A.双缝间距d的测量误差B.双缝到光屏距离L的测量误差
C.条纹间距△y的测量误差D.光源亮度的变化
14.关于双缝干涉实验的操作,下列说法正确的是
A.滤光片应放在单缝前B.单缝和双缝应平行C.应先调节单缝再调节双缝
D.单缝和双缝之间的距离应尽量大
15.用双缝干涉实验测量光的波长时,若测得相邻亮条纹间距为△y,双缝间距为d,双缝到光屏距离为L,则
A光的波长入=d△yLB.若△y偏大,则测得的入偏大C.若d偏大,则测得的λ偏小
D.若L偏大,则测得的入偏小
三、填空题(每题3分,共5题)
16.双缝干涉实验测定光的波长的原理公式是入=
17.在双缝干涉实验中,测得5条亮条纹的总间距为10.00mm,则相邻亮条纹间距△y=
mmo
18.双缝干涉实验中,滤光片放在
(填"单缝前"或"双缝后")。
19.双缝干涉实验中,若双缝间距d=0.25mm,双缝到光屏距离L=0.80m,相邻亮条纹间距△y=1.60mm,则光
的波长入=
mo
20.双缝干涉实验中,单缝和双缝应相互
四、判断题(每题2分,共5题,正确打"√",错误打"X")
21.双缝干涉实验中,相邻亮条纹间距与光的波长成正比。
22.双缝干涉实验中,用白光做实验也能看到清晰的等间距干涉条纹。
23.双缝干涉实验中,增大双缝到光屏的距离L,条纹间距变大。
24.双缝干涉实验中,单缝和双缝之间的距离应尽量小。
25.双缝干涉实验中,测量条纹间距时,应测量相邻两条亮条纹中心之间的距离。
五、实验填空题(每空2分,共10空)
26.在"用双缝干涉实验测定光的波长"实验中:
(1)实验器材有:光具座、光源、
、单缝、双缝、遮光筒、
(2)实验时,应先调节
的位置,再调节
的位置,使它们的中心大致在遮光筒的轴线上。
(3)滤光片的作用是获得
(4)测量条纹间距时,若测出n条亮条纹的总间距为a,则相邻亮条纹间距△y=
(5)实验中需要直接测量的物理量有:双缝间距d、
(6)若测得d=0.20mm,L=1.00m,△y=2.50mm,则光的波长入=_
mo
(7)为减小实验误差,应采取的措施是
六、计算题(每题8分,共2题)
27.在双缝干涉实验中,双缝间距d=0.30mm,双缝到光屏的距离L=1.20m。用某种单色光照射时,测得第1条亮
条纹中心到第6条亮条纹中心的距离为10.00mm。求:
(1)相邻亮条纹间距△y;
(2)该单色光的波长入。
28.用双缝干涉实验测定某单色光的波长,已知双缝间距d=0.25mm,双缝到光屏距离L=0.90m。从目镜中观察到
6条亮条纹,测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为9.00mm。求:
(1)相邻亮条纹间距△y;
(2)该单色光的波长入;
(3)若换用波长更长的光做实验,其他条件不变,条纹间距将如何变化?
模块3
参考答案
一、单选题
1.B解析:由△y=L/d得λ=d△y/L。
2.B解析:由△y=L入/d可知,L越大,△y越大。
3.B解析:紫光波长比红光短,由△y=L入/d可知条纹间距变小。
4.A解析:入=d△y/L=(0.20×10-3m×2.50×10-3m)/1.00m=5.0×10-7m。
5.B解析:滤光片的作用是获得单色光。
6.C解析:n条亮条纹之间有(n-1)个间距,故△y=a/(n-1)。
7.B解析:单缝和双缝须相互平行。
8.B解析:由△y=L入/d可知,d增大,△y减小。
9.C解析:50分度游标卡尺精度为1/50mm=0.02mm。
10.A解析:双缝干涉条纹为等间距的明暗相间条纹。
二、多选题
11.ABC解析:由△y=L入/d可知,L增大、d减小、入增大均使△y变大;D使△y变小。
12.ABCD解析:实验目的为测波长;需测量d、L、△y;△y为相邻亮条纹中心间距。
13.ABC解析:d、L、△y的测量误差均为实验误差来源;光源亮度变化不影响波长测量结果。
14.ABC解析:滤光片放单缝前;单缝双缝平行;先调单缝再调双缝;单缝双缝间距5~10cm为宜,不是尽量大。
15.AB解析:入=d△y;△y偏大则λ偏大;d偏大则入偏大(C错);L偏大则λ偏小(D错)。
三、填空题
16.d△y/l
17.2.50解析:△y=10.00mm/(5-1)=2.50mm。
18.单缝前
19.5.0×10-7解析:入=d△y/L=(0.25×10-3×1.60×10-3)/0.80=5.0×10-7m。
20.平行
四、判断题
21.√
22.X解析:白光为复色光,干涉条纹为彩色条纹,不是清晰的等间距单色条纹。
23.√
24.×解析:单缝和双缝之间距离约5~10cm,不是尽量小。
25.V
五、实验填空题
26.
(1)滤光片;测量头
(2)单缝;双缝
(3)单色光
(4)a/n-1)
(5)双缝到光屏的距离L;相邻亮条纹间距△y
(6)5.0×10-7解析:入=d△y/L=(0.20×10-3×2.50×10-3)/1.00=5.0×10-7m。
(7)多次测量取平均值
六、计算题
27.
(1)第1条到第6条亮条纹之间有5个间距:△y=10.00mm/5=2.00mm
(2)由入=d△y/L得:入=(0.30×10-3m×2.00×10-3m)/1.20m=(6.00×10-7m2)/1.20m=5.00×10-7m
答:相邻亮条纹间距为2.00mm,该单色光波长为5.00×10-7m。
28.
(1)第1条到第6条亮条纹之间有5个间距:△y=9.00mm/5=1.80mm
(2)由入=d△y/L得:入=(0.25×10-3m×1.80×10-3m)/0.90m=(4.50×10-7m2)/0.90m=5.00×10-7m
(3)由△y=L入/d可知,其他条件不变时,波长入越长,条纹间距△y越大,故条纹间距将变大。
答:相邻亮条纹间距为1.80mm,该单色光波长为5.00×10-7m;换用波长更长的光,条纹间距变大。
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