高中物理第十三章光4实验：用双缝干涉测量光的波长成长训练新人教选修

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高中物理第十三章光4实验：用双缝干涉测量光的波长目标导引素材新人教版选修3-4(new)

4 实验：用双缝干涉测量光的波长一览众山小诱学·导入材料：把金属丝框浸入溶液内,当框从溶液内提出时,即可得一液膜。

把框的底边朝下竖直放置，液膜由于受到重力的作用，便呈上薄下厚的劈形.在阳光下，由于液膜里外两层的反射光产生干涉，而显出条状彩色的干涉条纹.若在暗处，燃一蜡烛，置烛焰于膜一侧，让烛光照射薄膜，仔细观察也可发现在膜中的烛焰像里也有以明暗相间为主的干涉条纹。

条纹都如同产生在薄膜表面上，几乎都呈水平。

若用细竹竿做的毛笔筒，蘸皂液，口吹肥皂泡,在阳光下可见五彩缤纷的干涉条纹布满在肥皂泡的球面上。

通过上一节的学习我们知道这是光的干涉“造就的美景”.问题：我们应如何测量光的波长呢？导入:光的波长是光的重要参数之一，测量光的波长的方法有很多，用双缝干涉实验测定光的波长的方法是相对准确的一种方法。

温故·知新1。

杨氏实验研究了什么现象?说明了什么问题？答:光的干涉现象；光是一种波.2。

在杨氏实验中，什么时候出现明条纹?什么时候出现暗条纹？答:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶数倍时（即恰好等于波长的整数倍时），两列光在这点相互加强，这里出现亮条纹;当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时，两列光在这点相互削弱，这里出现暗条纹.尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。

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高中物理第十三章第四节实验用双缝干涉测量光的波长练案新人教版选修3-4

第十三章光4.实验：用双缝干涉测量光的波长● 练案●当堂检测A 组（反馈练）1．某学习小组为探究影响干涉条纹宽度的因素，在实验室用蓝光做了双缝干涉实验，在光屏上呈现出蓝、暗相间的平行条纹，设相邻两条蓝条纹间的距离为Δx 。

你认以下结论中正确的是（）A ．单缝到双缝间的距离越大，Δx 就越大B ．双缝之间的距离越大，Δx 就越大C ．双缝到光屏之间的距离越大，Δx 就越大D ．双缝间的距离不变，双缝的每条缝的宽度越大，Δx 就增大2．在利用双缝干涉测定光波波长时，首先调节________和________的中心均位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝竖直并且互相平行.当屏上出现了干涉图样后，用测量头上的游标卡尺测出n 条明纹间距离a ，则两条相邻明条纹间的距离Δx =________，双缝到毛玻璃屏的距离L 用________测量，用公式________可以测出单色光的波长。

3．用红光做光的干涉实验时，已知双缝间的距离为m 3-102.0⨯，测得双缝到屏的距离为m 700.0，分划板中心刻线对齐第一级亮条纹中央时手轮读数m 3-10200.0⨯为，第四级亮条纹所在位置为m 3-10470.7⨯，求红光的波长.若改用蓝光做实验，其他条件不变，则干涉条纹宽度如何变化？B 组（拓展练）1.用双缝干涉测光的波长。

实验装置如图2（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离L 1=100mm ，双缝与屏的距离L 2=700mm ，双缝间距d =0.25mm 。

用测量头来测量亮纹中心的距离。

测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心如图2（乙）所示，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮滤光片（丙）第1条时读数第4条时读数（乙）图2纹的中心，记下此时手轮上的读数。

（1）分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图2（丙）所示，则对准第1条时读数x 1=_______mm 、对准第4条时读数x 2=_______mm（2）写出计算波长λ的表达式_________，λ=_____nm.2．用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间距离0.1d mm =，双缝到屏的距离6.0L m =，测得屏上干涉条纹中亮条纹的间距3.8cm ，氦氖激光器发出的红光的波长λ是多少？假如把整个装置放入折射率是43的水中，这时屏上的条纹间距是多少？【参考答案】A 组（反馈练）1.C2. 光源、滤光片、单缝、双缝、 1-=∆n a x 、刻度尺、x L d ∆=λ 3.m 710922.6-⨯ 变窄B 组（拓展练）1.（1）本题首先要准确手读出手轮上的读数，答案分别是2.190 mm ，7.868 mm ；（2）根据公式λd L x =∆，以及1112--=-=∆n x x n a x ，容易得到波长计算式d x L λ=∆=Lx x d 3)(12-，代入数值解得λ=676nm 2. 波长m 7107.4'-⨯=λ, 屏上的条纹间距m 2108.2-⨯依据λd L x =∆可知：x Ld ∆=λ，代入算出波长为m 7103.6-⨯．由n λλ='求出m 7107.4'-⨯=λ，再由公式'λdL x =∆ 可得：m x 2108.2'-⨯=∆。

高中物理第十三章光第4节实验用双缝干涉测量光的波长练习含解析新人教选修3_4

实验:用双缝干涉测量光的波长(40分钟)1.下图是用双缝干涉仪测光的波长的实验装置示意图:(1)图中①是光源,⑤是光屏,它们之间的②③④依次是、和。

(2)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.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解析：(1)题图实验设备中②③④依次是滤光片、单缝、双缝。

(2)由公式Δx=ldλ知,在λ一定的情况下,要使Δx增大,必须增大l或者减小d或者改用波长更长的单色光,所以选项B正确。

答案：(1)见解析：(2)B2.某次实验中测得第一级亮条纹和第三级亮条纹相距4.0×10-2 m,若双缝间距为0.1 mm,双缝到屏的距离为l=4.0 m,则光波的波长为()A.8.0×10-8 mB.5.0×10-7 mC.1.5×10-8 mD.1.6×10-8 m解析：条纹间距Δx=an1=4.0×10-22 m=2.0×10-2 m,由Δx=ldλ,可得λ=dxl=5.0×10-7 m。

答案：B3.(1)如图所示,在用双缝干涉测光的波长实验中,光具座上放置的光学元件依次为①光源、②、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏。

(2)已知双缝到光屏之间的距离l=500 mm,双缝之间的距离d=0.50 mm,单缝到双缝之间的距离s=100 mm,某同学在用测量头测量时,调整手轮,在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A 条亮纹的中心,然后他继续转动,使分划板中心刻线对准B条亮纹的中心,前后两次游标卡尺的读数如图所示。

则入射光的波长λ= m(结果保留两位有效数字)。

(3)实验中发现条纹太密,难以测量,可以采用的改进办法有。

A.改用波长较长的光(如红光)作为入射光B.增大双缝间距C.增大双缝到单缝的距离D.增大双缝到屏的距离解析：(1)由题图可知,②是滤光片,③是单缝,④是双缝。

高中物理第十三章光 4 实验：用双缝干涉测量光的波长学案新人教版选修34

5 光的衍射课堂探究一、实验原理光波波长很小，Δx 、l 的测量对波长λ的影响很大。

l 用毫米刻度尺测量，Δx 用测量头上的游标尺测量，可测多条亮条纹间距离再求Δx ，采用多次测量求λ的平均值法，可减小误差。

实验原理分析：如图所示，电灯发出的光，经过滤光片后变成单色光，把单缝S 照亮，这时单缝S 相当于一单色光源，它又把双缝S 1和S 2照亮，S 1、S 2双缝相当于两个步调完全一致的单色相干光源，透过S 1、S 2双缝的单色光波在屏上相遇并叠加，S 1、S 2到屏上P 点的路程分别是r 1、r 2，两列光波传到P 的路程差Δr=|r 1－r 2|，设光波波长为λ。

(1)若Δr=n λ(n=0,1,2，…)，两列波传到P 点时同相，互相加强，出现亮条纹。

(2)若Δr=(2n+1)2(n=0,1,2，…)，两列波传到P 点时反相，互相减弱，出现暗条纹。

这样就在屏上得到了平行于双缝S 1、S 2的明暗相间的干涉条纹。

相邻两条亮条纹间的距离Δx 与入射光的波长λ，双缝S 1、S 2间距离d 及双缝到屏的距离l 有关，其关系式为Δx =l dλ，因此，只要测出Δx 、d 、l ，即可测出波长λ。

两条相邻的亮(暗)条纹间的距离Δx 用测量头测出。

测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图甲所示。

转动手轮，分划板会左、右移动，测量时，应使分划板中心刻线对齐亮条纹的中心(如图乙所示)，记下此时手轮上的读数a 1，转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻线对齐另一条相邻的亮条纹的中心时，记下手轮上的刻度数a 2，两次读数之差就是相邻两条亮条纹间的距离，即Δx ＝|a 1－a 2|。

Δx 很小，直接测量时相对误差较大，通常测出n 条亮条纹间的距离a ，再推算相邻两条亮(暗)条纹间的距离，Δx ＝a n －1。

计算相邻亮条纹的距离时要用n 条亮条纹的距离a 除以n －1条亮条纹间距，而且为了减小误差，实验中Δx 、l 都应测量多组数据，最后求λ的平均值。

高中物理第十三章光第4节实验：用双缝干涉测量光的波长知能演练提升新人教版选修3-4(new)

第4节实验:用双缝干涉测量光的波长1．某同学在做双缝干涉实验时,按图安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于( )A．光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大B．没有安装滤光片C．单缝与双缝不平行D．光源发出的光束太强解析：安装实验器件时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒的轴线上,单缝与双缝要互相平行才能使实验成功。

当然还要使光源发出的光束不致太暗.据上述分析可知选项A、C正确.答案：AC2．(2012·大纲全国卷）在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光。

为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有（）A．改用红光作为入射光B．改用蓝光作为入射光C．增大双缝到屏的距离D．增大双缝之间的距离解析：在双缝干涉实验中，条纹间距公式Δx＝错误!λ，可见，干涉条纹间距与入射光的波长成正比，与双缝到屏的距离成正比，与双缝间距离成反比。

红光波长大于黄光波长,选项A正确；蓝光波长小于黄光波长，选项B错；增大双缝到屏的距离，则干涉条纹间距增大,选项C正确；增大双缝之间的距离，干涉条纹间距减小，选项D错。

答案：AC3．用单色光做双缝干涉实验,下列说法中正确的是( ）A．相邻干涉条纹之间距离相等B．中央亮条纹宽度是两边亮条纹宽度的两倍C．屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大D．在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距解析:由于干涉条纹间的距离Δx＝ldλ，相邻干涉条纹之间的距离相等，因为λ红＞λ蓝，所以Δx红＞Δx蓝。

双缝与屏之间的距离越大,干涉条纹间的距离越大,故A正确,B、C、D 均错。

答案：A4．用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx.下列说法中正确的有（)A．如果增大单缝到双缝间的距离，Δx将增大B．如果增大双缝之间的距离，Δx将增大C．如果增大双缝到光屏之间的距离，Δx将增大D．如果减小双缝的每条缝的宽度,而不改变双缝间的距离，Δx将增大解析：公式Δx＝ldλ中l表示双缝到屏的距离，d表示双缝之间的距离。

高中物理第十三章光第4节实验：用双缝干涉测量光的波长练习(含解析)新人教版选修3-4

实验：用双缝干涉测量光的波长1．(多选)某同学在做双缝干涉实验时，按要求安装好实验装置后，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是因为( )A ．光源发出的光束太强B ．单缝与双缝不平行C ．没有安装滤光片D ．光束的中心轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大解析：安装双缝干涉仪器要做到：光束的中心轴线与遮光筒的轴线重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝、双缝要处在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝要相互平行，光源发出的光束不能太暗．综上所述，B 、D 正确．答案：BD2．在“用双缝干涉测量单色光的波长”实验中( )A ．光源与屏之间应依次放置双缝、滤光片、单缝B ．光源与屏之间应依次放置滤光片、双缝、单缝C ．实验中，若仅将绿色滤光片改为红色滤光片，则屏上的干涉条纹间距将变宽D ．实验中，若仅将绿色滤光片改为红色滤光片，则屏上的干涉条纹间距将变窄解析：本实验先由滤光片得到单色光，再经单缝形成线光源，最后经过双缝，得到频率相同的光，进行干涉，故光源与屏之间应依次放置：滤光片、单缝、双缝，故A 、B 错误；根据双缝干涉条纹的间距公式Δx ＝l dλ知，增大双缝到屏间的距离，或减小双缝间距，或换波长较长的光照射，可以增大条纹的间距，从而便于测量，故C 正确，D 错误．答案：C3．(1)如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a 、b 、c 、d 各装置的名称依次是下列选项中的( )A ．a 单缝、b 滤光片、c 双缝、d 光屏B ．a 单缝、b 双缝、c 滤光片、d 光屏C ．a 滤光片、b 单缝、c 双缝、d 光屏D ．a 滤光片、b 双缝、c 单缝、d 光屏(2)对于某种单色光，为增加相邻亮纹(或暗纹)之间的距离，可采用的方法是(任写一种方法)________．解析：a 、b 、c 、d 各装置的名称分别为滤光片、单缝、双缝、光屏，故C 正确；由Δx＝l d λ可知，要增加相邻亮纹(或暗纹)之间的距离，可以增加双缝到屏的距离，也可以减小双缝间距．答案：(1)C (2)增加双缝到屏的距离或减小双缝间距4．在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx 1与绿光的干涉条纹间距Δx 2相比，Δx 1________Δx 2(选填“＞”“＜”或“＝”)．若实验中红光的波长为630 nm ，双缝与屏幕的距离为1.00 m ，测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm ，则双缝之间的距离为________mm.解析：根据Δx ＝ldλ，因为红光的波长比绿光的长，所以红光的干涉条纹间距Δx 1比绿光的干涉条纹间距Δx 2大；由题意得相邻亮条纹的间距为Δx ＝a 5＝10.55mm ＝2.1×10－3 m ，再由Δx ＝l dλ可以解得d ＝0.300 mm.答案：＞ 0.3005．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，装置如图所示．双缝间的距离d ＝3 mm.(1)若测量红光的波长，应选用________色的滤光片．实验时需要测定的物理量有________和________．(2)若测得双缝与光屏之间的距离为0.70 m ，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500 mm)观察第1条亮条纹的位置如图甲所示，观察第5条亮条纹的位置如图乙所示．则可求出红光的波长λ＝________m.解析：(1)要测量红光的波长，应用红色滤光片．由Δx ＝l dλ可知要想测λ必须测定双缝到光屏的距离l 和条纹间距Δx .(2)由测量头的数据可知a 1＝0，a 2＝0.640 mm ，所以Δx ＝a 2－a 1n －1＝0.6404mm ＝1.60×10－4 m ， λ＝d Δx l ＝3×10－3×1.60×10－40.70m≈6.86×10－7 m. 答案：见解析6．利用双缝干涉测定单色光波长，某同学在做该实验时，第一次分划板中心刻度对齐A 条纹中心时(图甲)，游标卡尺的示数如图丙所示，第二次分划板中心刻度对齐B 条纹中心时(图乙)，游标卡尺的示数如图丁所示，已知双缝间距为0.5 mm ，从双缝到屏的距离为1 m ，则图丙中游标卡尺的示数为________ mm ，图丁游标卡尺的示数为________ mm.在实验中，所测单色光的波长为________ m ．在本实验中如果在双缝上各有一个红色和绿色滤光片，那么在光屏上将________(选填“能”或者“不能”)看到明暗相间的条纹．解析：根据游标卡尺的原理，可读出图丙的示数为11.4 mm ；图丁的示数是16.8 mm.Δx ＝16.8－11.44 mm ＝1.35 mm.又Δx ＝l d λ，则λ＝d Δx l＝6.75×10－7 m. 当在双缝上各有一个红色和绿色滤光片时，不满足干涉条件，故不能看到明暗相间的条纹．答案：11.4 16.8 6.75×10－7不能7．用某种单色光做双缝干涉实验时，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 ，如图甲所示．实验时先转动如图乙所示的测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准如图丙所示的第1条亮条纹，此时卡尺的主尺和游标的位置如图戊所示，则游标尺上的读数x 1＝________mm ，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准第5条亮条纹，如图丁所示，此时卡尺的主尺和游标的位置如图己所示，则游标卡尺上的读数x 2＝________mm ，由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是________mm.解析：由游标卡尺读数规则读出x 1＝0.3 mm ，x 2＝9.6 mm.Δx ＝x 2－x 1n －1＝9.34mm λ＝Δx ·d l ＝9.3×0.24×750mm ＝6.2×10－4 mm. 答案：0.3 9.6 6.2×10－48．1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质.1834年，洛埃德利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃德镜实验)．(1)洛埃德镜实验的基本装置如图所示，S 为单色光源，M 为一平面镜．试用平面镜成像作图法画出S 经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域．(2)设光源S 到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a 和L ，光的波长为λ，在光屏上形成干涉条纹．写出相邻两条亮条纹(或暗条纹)间距离Δx 的表达式．解析：(1)根据平面镜成像特点(对称性)，先作出S 在镜中的像，画出边缘光线，范围如图所示．此范围即为相交区域．(2)由光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是一列光，故是相干光，该干涉现象可以看作双缝干涉，所以S 、S ′之间的距离为d ，而光源S 到光屏的距离可以看作双缝到光屏的距离L ，又因为d ＝2a ，所以Δx ＝L 2aλ. 答案：(1)图见解析 (2)Δx ＝L2aλ。

高中物理第十三章光第4节实验：用双缝干涉测量光的波长新人教版选修3-4

(2)由于激光是相干光源，故可以去掉的部件是②、③。 (3)甲图读数是 0.045mm，乙图读数是 14.535mm，它们的差
中间跨越了 10－1＝9 个条纹间距，所以相邻两亮条纹间距是 Δ 1.610mm。
(4)光的波长 λ＝Δxl·d＝5.37×10－7m。
• 〔对点训练1〕 (华中师大附中2016年高二下学期期中)某同学涉测光的波长”实验中，已知单缝片与双缝片间的距离为d1，，双缝片到毛玻璃屏间距离为L，实验时先移动测量头上的手板中心刻度线对齐A条纹中心时(如图1所示)，记下游标卡尺的 ___1_1_.4____mm(如图3所示)；然后转动手轮，把分划线向右边移划板中心刻度线对齐B条纹中心时(如图2所示)，记下此时游标图4所示)xB＝__1_6_._7____mm。计算实验中红光波长的表达式为用d2字x母B－d1x或Ad2及L、xA、xB表示)。 4L
新课标导学
物理
选修3-4 ·人教版
第十三章
光第四节实验：用双缝干涉测量光的
掌握用双缝干涉测光的波长的原理、操作、器 ※※ 注意事项 ※※ 掌握测量头的读数
1
课内探
2
课堂达
课内探究
• 1．实验原理 • 如图所示，与两缝之间的距离d相比，每个狭缝
宽度可以忽略。两缝S1、S2的连线的中垂线与屏 P0，双缝到屏的距离OP0＝L
• 5．注意事项
• (1)放置单缝和双缝时，必须使缝平行。间距大 10cm。
• (2)要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的条轴线上。
• (3)测量头的中心刻线要对应着亮(或暗)纹的中
• (4)要多测几个亮纹(或暗纹)中心间的距离，再
• (5)调节的基本依据：照在像屏上的光很弱，主丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致不清晰一般主要原因是单缝与双缝不平行所致

高中物理第十三章光4实验：用双缝干涉测量光的波长成长训练新人教版选修3-4

4 实验：用双缝干预测量光波长主动成长夯基达标1.用包括红光、绿光、紫光三种色光复合光做光干预实验,所产生干预条纹中,离中央亮纹最近干预条纹是( )思路解析：此题考察干预条纹与入射光波长之间关系，由相邻两亮条纹间距离可知：条纹间间距与波长成正比，故A 项正确.答案：A2.用单色光做双缝干预实验,下述说法中正确是( )C.屏与双缝之间距离减小,那么屏上条纹间距离增大D.在实验装置不变情况下,红光条纹间距小于蓝光条纹间距思路解析：红＞λ蓝，所以Δx 红＞Δx 蓝，故D 错.干预条纹各条纹距离相等，且各条纹亮度差不多，故B 错.答案：A13-3-7所示,用频率为f 单色光(激光)垂直照射双缝,在屏上P 点出现第3条暗条纹.光速为c,那么P 点到双缝距离之差r 2-r 1应为( )图13-3-7 A.f c 2 B.f c 23 C.fc 3 D.f c 25 思路解析：当P 点出现第3条暗条纹时，r 2-r 1= 25,又,故r 2-r 1= 答案：D4.在双缝干预实验中,设单缝宽度为h,双缝距离为d,双缝与屏距离为l,当采取以下四组数据中哪一组时,可在光屏上观察到清晰可辨干预条纹( )A.h=1 cm d=0.1 mm l=1 mB.h=1 mm d=0.1 mm l=10 cmC.h=1 mm d=10 cm l=1 mD.h=1 mm d=0.1 mm l=1 m思路解析：根据可以得知，当d 较小，l 较大时，干预条纹间距离明显，由此可以排除B 、C.发生光干预现象，不仅需要相干光源，而且需要形成相干光源单缝和双缝尺寸极小，所以排除A ，应选D.答案：D5.在利用双缝干预测定光波波长时,首先调节____________、____________和____________中心均位于遮光筒中心轴线上,并使单缝和双缝竖直且相互平行,当屏幕上出现了干预图样后,用测量头上游标卡尺测出n 条明纹距离a,那么两条明条纹间距离Δx=___________,双缝到毛玻璃屏距离l 用____________测量,用公式____________可以计算出单色光波长.答案：滤光片单缝双缝 1-n a 米尺 6.用红光做光干预实验时,双缝间距离为0.2×10-3 m,测得双缝到屏距离为0.700 m.分划板中心刻线对第一级亮条纹中央时手轮读数为0.200×10-3 m.第四条亮条纹所在位置为7.470×10-3 m.那么红光波长为____________.假设改用蓝光做实验,其他条件不变,那么干预条纹宽度将变____________ (填“宽〞或“窄〞〕.思路解析：条纹间距m x 310200.010470.733--⨯-⨯=∆=2.423×10-9 m 由得：=⨯⨯⨯=∆=--m d l x 7.010423.2102.033λ 6.9×10-7 m. 答案：6.9×10-7 m 窄7.在双缝干预实验中,测得光波是波长为7.5×10-7 m 红光,在屏幕上相邻两条明纹间距与另一单色光(用一样装置)在屏幕上相邻两条明纹间距之比为3∶2,那么另一单色光波长为___________m.思路解析：因为所以Δx 1=7.5×10-7d l又因为即所以λ2=5×10-7 m那么另一单色光波长为5×10-7 m.答案：5×10-78.用波长未知单色光做双缝干预实验,假设双缝间距离为1 mm,缝到屏距离为1 m,第20级亮条纹中心在中央亮条纹(零级亮条纹)中心上方1.178 cm 处,问该单色光波长是多少解：d=1 mm=1×10-3 m,k=20,x=1.178 cm =1.178×102 m由得那么12010178.110123⨯⨯⨯⨯==--kl dx λ m=0.589×10-6 m=0.589 μm. 答案：0.589 μm9.在双缝干预测光波长实验中,所用双缝间距d=2 mm,双缝至光屏间距l=86.4 cm,手轮初始读数为a 1=2.12 mm,转动手轮,分划板中心刻线移动到13条亮线时手轮读数a 2=5.54 mm.求通过滤光片后光波长.解：相邻亮条纹间距离Δx 为：=0.285 mm,由知：m x l d 864.010210285.033--⨯⨯⨯=∆=λ=6.6×10-7 m. 答案：6.6×10-7m10.某同学在用双缝干预仪做双缝干预实验时,测得双缝间距d=3.0×10-3 m,双缝到光屏间距离为1 m,前后两次测量手轮上示数分别为0.6×10-3 m 和6.6×10-3 m,两次测量中分划板中心刻线分别对齐第一条亮纹与第五条亮纹中心.求该单色光波长.解：由题意知m n a x 15106.0106.6133-⨯-⨯=-=∆--=1.5×10-3 m,(不是等于na ，因为分划板中心刻线位于亮条纹中心，如图26所示，两次测量时分划板中心刻线间四个亮条纹)图26 =2.4×10-3m.答案：2.4×10-3 m走近高考11.在“用双缝干预测光波长〞实验中,测量头装置如图13-3-8所示,调节分划板位置,使分划板中心刻线对齐某亮条纹中心,此时螺旋测微器读数是____________mm.转动手轮,使分划板中心刻线向一侧移动到另一条亮条纹中心位置,由螺旋测微器再读出读数.假设实验测得第一条到第三条亮条纹中心间距离Δx=0.960 mm,双缝间距d=1.5 mm,双缝到屏距离为l=1.00 m,那么对应光波波长λ=____________nm.图13-3-8思路解析：螺旋测微器读数应在1.755—1.758 mm.第一条亮纹到第三条亮纹中心间距离为2Δx′=Δx=0.960 mm,Δx′=0.480 mm.代入，得=7.2×10-4 mm=7.2×102 nm.答案：1.755—1.758 7.2×10212.现有毛玻璃屏A 、双缝B 、白光C 、单缝D 和透红光滤片E 等元件,要把它们放在图13-3-9所示光具座上组装成双缝干预装置,用以测量红光波长.图13-3-9(1)本实验步骤有:①取下遮光筒左侧元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件中心位于遮光筒轴线上;③用米尺测量双缝到屏距离;④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间距离.在操作步骤②时还应注意___________和___________.(2)将测量头分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上示数如图13-3-10甲所示,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图13-3-10乙中手轮上示数_________mm,求得相邻亮纹间距Δx=________mm.图13-3-10(3)双缝间距d=2.0×10-4 m,测得双缝到屏距离l=0.700 m,由计算式λ=_________.求得所测红光波长为_________nm.思路解析：应注意调节单缝与双缝间距，并使单缝与双缝平行以便能形成相干光源，发生干预现象.〔1〕应注意调节单缝与双缝间距，并使单缝与双缝平行以便能形成相干光源，发生干预现象.〔2〕螺旋测微器读法是将固定刻度上毫米数加上可变刻度上读数，题图乙所示读数为13.5 mm+37.0×0.01 mm=13.870 mm,图甲读数为(2.0+32.0×0.01) mm=2.320 mm,mm x 5320.2870.13-=∆=2.310 mm (3),所以.λ=6.6×10-7 m=6.6×102 nm.答案：〔1〕使单缝和双缝间距为5—10 cm 使单缝与双缝相互平行(3)x ld ∆ 6.6×102 13.1801年,托马斯·杨用双缝干预实验研究了光波性质,1834年,洛埃利用平面镜同样得到了杨氏干预结果(称洛埃镜实验).(1)洛埃镜实验根本装置如图13-3-11所示,S 为单色光源,M 为一平面镜,试用平面镜成像作图法画出S 经平面镜反射光与直接发出光在光屏上相交区域.图13-3-11(2)设光源S 到平面镜垂直距离和到光屏垂直距离分别是a 和l,光波长为λ,在光屏上形成干预条纹,写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx 表达式.解：〔1〕如图27所示图27从S 点发出光和经镜面反射光在光屏上叠加，满足频率一样、相差恒定，发生干预. 〔2〕因为d=2a,所以.答案：〔1〕光屏上阴影局部〔2〕14.(2006全国高考Ⅰ,22(1))利用图13-3-12中装置研究双缝干预现象时,有下面几种说法:图13-3-12A.将屏移近双缝,干预条纹间距变窄B.将滤光片由蓝色换成红色,干预条纹间距变宽C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干预条纹间距变宽D.换一个两缝之间距离较大双缝,干预条纹间距变窄E.去掉滤光片后,干预现象消失其中正确是______________________________________.思路解析：〔1〕干预条纹间距,d为双缝间间距，L为屏到双缝间距离，λ为光波长，那么L 变小，干预条纹间距变小，A正确.将滤光片由蓝色换成红色，那么光波长λ变大，干预条纹间距变大，B正确.双缝间距离d变大，干预条纹间距变小，D正确.答案：ABD。

高中物理第十三章光 4 实验：用双缝干涉测量光的波长课后训练新人教版选修3-41

实验：用双缝干涉测量光的波长基础巩固1．双缝干涉实验中观察到的红光的干涉图样是( )A．一系列明暗相间的同心圆B．一些杂乱无章的点C．平行、等间距的明暗相间的条纹D．条纹中间宽、两边窄2．用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx。

下列说法中正确的有( )A．如果增大单缝到双缝间的距离，Δx将增大B．如果增大双缝之间的距离，Δx将增大C．如果增大双缝到光屏之间的距离，Δx将增大D．如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，Δx将增大3．在双缝干涉实验中，从两个水平方向的狭缝到达像屏上的某点光程相等，该点即为中央亮条纹的位置。

设想在双缝后用一块极薄的玻璃片遮盖下方的缝，则屏上中央亮条纹的位置将( )A．向上移动B．向下移动C．不动D．可能向上移动，也可能向下移动4．分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，已知λ红＞λ紫，在屏上得到相邻亮纹间的距离分别为Δx1和Δx2，则( )A．Δx1＜Δx2B．Δx1＞Δx2C．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx1增大D．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx2不变5．在双缝干涉实验中，以下说法正确的是( )A．单缝的作用是使入射光线到达双缝时，双缝就成了两个振动情况完全相同的光源B．若入射光是白光，像屏上产生的条纹是黑白相间的干涉条纹C．像屏上某点到双缝的光程差为入射光波长的1.5倍，该点处一定是亮条纹D．双缝干涉中亮条纹之间距离相等，暗条纹之间距离不相等能力提升6．双缝干涉实验中，要使屏上单色光的干涉条纹之间的距离变宽，要采取以下办法：(1)________；(2)________；(3)________。

为测量红光的波长，现测得屏上6条亮条纹间的距离为7.5 mm，已知双缝间的距离为0.5 mm，双缝到屏幕的距离为1 m，则此红光波长为________。

7．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)，并选用缝间距d＝0.20 mm的双缝屏。

高中物理第十三章 4 实验：用双缝干涉测量光的波长课后集训新人教版选修3-41

实验：用双缝干涉测量光的波长基础过关1.在相同条件下，红光的干涉条纹的间距_________于绿光干涉条纹的间距，这表明红光的_________比绿光的_________。

答案：大，波长，波长长2.观察红光的干涉条纹，第一次用缝距为0.25 cm 的双缝，第二次用缝距为0.20 cm 的双缝，屏到双缝的距离不变，那么第二次看到的干涉条纹间距必定_________于第一次的。

答案：大3.在双缝干涉实验中，中间明条纹(零级明条纹)到双缝的路程差为零，那么从双缝到第三级明条纹之间的路程差是( )A .1.5λ B.2λ C.2.5λ D.3λ 答案：D4.某次实验中，测得第一级明条纹和第三级明条纹相距4.0×10-2 m ，若双缝片间距为0.1 mm ，缝到屏的距离为L=4.0 m ，则光波的波长为( )A.8.0×10-8mB.5.0×10-7 mC.1.5×10-8 mD.1.6×10-8 m答案：B5.如图13-3-4所示，A 、B 、C 、D 代表双缝产生的四种干涉图样，回答下面问题：(1)如果A 图样是红光通过双缝产生的，那么换用紫光得到的图样用______图样表示最合适。

(2)如果将B 图样的双缝距离变小，那么得到的图样用_________图样表示最合适。

(3)如果将A 图样的双缝到屏的距离变小，那么得到的图样用________图样表示最合适。

(4)如果将A 图样的装置从空气中放入水中，产生的干涉图样用________图样表示最合适。

图13-3-4答案：(1)C (2)D (3)C (4)C综合运用6.分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验。

在屏上得到相邻的条纹间的距离分别为Δx 1和Δx 2，则( )A.Δx 1<Δx 2B.Δx 1>Δx 2C.若双缝间距离d 减小，而其他条件保持不变，则Δx 1增大D.若双缝间距离d 减小，而其他条件保持不变，则Δx 1不变解析：由波长计算公式λ=L x d ∆得Δx=dL λ,因为λ红>λ紫，故红光的条纹间距大于紫光的，B 正确；当双缝间距d 减小，其他条件不变时，条纹间距应增大，故C 正确。

高中物理第十三章光4实验：用双缝干涉测量光的波长达标训练新人教选修

4实验：用双缝干预丈量光的波长更上一层楼基础·稳固1. 若把杨氏双缝干预实验改在水中进行，其余条件不变，则获得的干预条纹间距将怎样变化()A. 变大B.变小C.不变D.不可以确立分析：光在水中的波长小于空气中波长，由条纹间距公式x=lλ 知，x∝ λ， B 选项d正确 .答案： B2. 用单色光做双缝干预实验，以下说法正确的选项是( )A.相邻干预条纹之间的距离相等B.屏幕上到两狭缝的行程差等于波长的整数倍的那些地方，将出现明条纹C.屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹的距离增大D.在实验装置不变的状况下，红光条纹间距小于蓝光条纹间距分析：双缝干预，若入射光是单色光，则获得等间距散布的明暗相间的条纹， A 选项对;光程差等于波长整数倍的地方出现明纹， B 选项对; 相邻两条亮纹（或暗纹）间距x=lλ，d若屏与双缝之间距离L 减小，屏上条纹间距减小， C 选项错；红光波长比蓝光波长长，因此保持 L、 d 不变时，x 红＞x 蓝， D选项错 .答案： AB3. 利用双缝装置察看色光的干预现象时，用同一双缝且保持双缝到屏距离不变的状况下，以下说法正确的选项是 ()A.不一样色光在屏上产生的条纹都应是明暗相间且等距的条纹B.条纹间距与光的波长成正比C.因为色光波长不一样，位于中央的条纹可能是明条纹，也可能是暗条纹D.红光产生的条纹间距比紫光产生的条纹间距小分析：由条纹间距公式x=lλ ，同一双缝且保持双缝到屏距离不变的状况下，条纹间距d与光的波长成正比， B 选项正确 ; 不一样色光在屏上产生的条纹间距是不等的， A 选项错误 ; 虽然各色光波长不一样，但中央的条纹必定是明条纹， C 选项错误 ; 红光产生的条纹间距比紫光产生的条纹间距大，D选项错误 .答案： B4. 用单色光做双缝干预实验，以下说法正确的选项是( )A.相邻干预条纹之间的距离相等B. 中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的 2 倍C.屏与双缝之间的距离越小，则屏上条纹间距增大D.在实验装置不变的状况下，红光的条纹间距小与蓝光的条纹间距分析：在单色光做双缝干预实验中，相邻干预条纹之间的距离相等， A 选项正确， B 选项错误; 由条纹间距公式x=lλ ，若其余量不变，屏与双缝之间的距离越小，则屏上条纹间距d减小， C 选项错误 ; 因为红光的波长大于蓝光的波长，因此红光的条纹间距大与蓝光的条纹间距， D 选项错误 .答案： A5. 先后用两种不一样的单色光，在同样条件下用同一双缝干预装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不一样，此中间距较大的那种单色光比另一种单色光( )A.在真空中的波长较短B.在玻璃中的流传速度较大C.在玻璃中流传时，玻璃的折射率较大D.其光的强度较强分析：由条纹间距公式x lλ，若其余量不变，条纹间距与波长成正比，间距较大的那种d单色光比另一种单色光的波长较大， A 选项错误 ; 在玻璃中的流传速度较大， B 选项正确 ; 在玻璃中流传时，玻璃的折射率较小， C 选项错误 ; 与光的强度没关， D 选项错误 .答案： B6. 在如图 13-3-7 所示的杨氏双缝干预实验中，已知SS1=SS2，且 S1、S2到光屏上 P 点的行程差 d=1.5 ×10 -6 m. 当 S 为λ =6 mm 的单色光源时，在P 点处将形成 _______________条纹；当 S 为λ =0.5 mm 的单色光源时，在 P 点处将形成 ________________ 条纹 .图 13-3-7分析：若两相关光源的振动同相，则在走开两相关光源行程之差为光波波长的整数倍处会出现亮条纹，行程之差为光半波长的奇数倍处会出现暗条纹，若两相关源的振动反相，则出现明暗条纹的状况恰好相反. 因为SS1=SS2，因此 S1、 S2处的光振动同相. 当λ =0.6 mm 时，d/ λ =2.5 ，则 P 点处两分振动反相，形成暗条纹；当λ =0.5 mm时，d/λ =3，则P点处两分振动同相，形成亮条纹.答案：暗亮7.为何不直接测x，而要测 n 个条纹的间距？分析：相邻两条纹间距x 是两条纹中心间的距离，这个距离比较小. 为了减小偏差，测出n 个条纹间的距离a，而后取均匀值求出x，则x=a. n18.为何白光双缝干预图样的中央亮纹是白色的？其余各级亮条纹中，为何红色在最外侧？图 13-3-8分析：如题图所示，自双缝S1、S2透射的光抵达O点的距离总相等，则各样颜色的光在O点都被增强，故O点作为中央亮纹是白色的.自双缝出射的光抵达P 点，其行程差为某一色光的整数倍时，P 点就为这类色光的颜色. 由于红光的波长最长，依据条纹间距x= lλ，知红条纹间距最大，则红色在最外侧. d综合·应用9. 实验室里察看黄光双缝干预图样时，看到屏上的干预条纹过密，难以划分，使相邻亮（暗）纹变宽一些的方法是( )A.使光源变亮一些B.使单缝到双缝的距离变大一些C.使双缝到屏的距离变大一些D.改用绿色光作光源分析：条纹间距公式x= lλ，若使相邻亮（暗）纹变宽一些，则双缝与屏之间的距离大d一些， B 选项错误， C 选项正确，改用波长长一些的光源，D选项错误 .答案： C10.在用双缝干预测光的波长的实验中，屏上不可以看到干预图样，比较可能出现的操作问题是( )A. 单缝设置过宽B.光源、单缝、双缝未调理在遮光筒的轴线上C.光源亮度不够D.单缝、双缝相互不平行分析：在用双缝干预测光的波长的实验中，屏上不可以看干预图样，有可能光源、单缝、双缝未调理在遮光筒的轴线上， B 选项正确，也有可能单缝、双缝相互不平行， D 选项正确 .答案： BD11. 某同学在《用双缝干预测光的波长》的实验中，实验装置如图13-3-9所示.使用的双缝的间距为0.025 cm.实验时，第一调理________________ 和 ________________ 的中心位于遮光筒的中心轴线上，并使________________ 和 ________________ 竖直且相互平行. 当屏上出现了干预图样后，经过丈量头（与螺旋测微器原理相像，手轮转动一周，分划板行进或退后0.500 mm）察看第一条亮纹的地点如图13-3-9所示，第五条亮纹地点如图13-3-10所示，测出双缝与屏的距离为50.00 cm ，则待测光的波长λ =________________nm.图 13-3-9图 13-3-10分析：在光的干预测波长的实验中，第一调理光源、滤光片、单缝、屏的中心位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝竖直且相互平行. 在读数时由螺旋测微器原理知图（a）读数为1.138 mm，图（ b）读数为 5.880 mm，由x=a=5.880 - 1.138mm=1.185 5 mm n 1 5 - 1由公式λ = dx = 2.510-41.185 5m=5.927 5×10 -7 m=592.75 nm. l0.5答案：光源滤光片 / 单缝单缝双缝 592.75 nm12.(2005 天津理综 ) 现有毛玻璃屏A、双缝 B、白光光源 C、单缝 D和透红光的滤光片 E 等光学元件，要把它们放在图13-3-11所示的光具座上组装成双缝干预装置，用以丈量红光的波长.图 13-3-11(1)将白光光源 C 放在光具座最左端，挨次搁置其余光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母摆列次序应为 C、 ___________________A.(2)本实验的步骤有：①取下遮光筒左边的元件，调理光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；②按合理次序在光具座上搁置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③用米尺丈量双缝到屏的距离；④用丈量头（其读数方法同螺旋测微器）丈量数条亮纹间的距离.在操作步骤②时还应注意__________________ 和__________________.(3) 将丈量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第 1 条亮纹，此时手轮上的示数如图13-3-12所示.而后同方向转动丈量头，使分划板中心刻线与第 6 条亮纹中心对齐，记下此时图13-3-13中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距x 为______mm.图 13-3-12图 13-3-13(4) 已知双缝间距 d 为 2.0 ×10 -4 m ，测得双缝到屏的距离l 为 0.700 m ，由计算式λ=___________，求得所测红光波长为 __________________nm.分析：在利用光的干预测定光的波长的实验中，光具座上从左向右挨次是光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏和丈量头，实验过程中必定要注意单缝和双缝间距 5 cm — 10 cm，使单缝与双缝相互平行，才能在屏上产生干预条纹. 据公式x=1[]d λ知需测双缝到屏之间的距离 l 和 n 条条纹间距a，进而计算出条纹间距离x，最后求出波长λ.答案： (1)E 、 D、 B (2)单缝和双缝间距5— 10 cm使单缝与双缝相互平行(3)13.870 d32.310 (4)x 6.6 × 10l。

高中物理第十三章光第4节实验用双缝干涉测量光的波长作业新人教选修

13.4实验：用双缝干预丈量光的波长1 ．某同学用单色光进行双缝干预实验，在屏上察看到如图13- 4- 7 甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，察看到的条纹如图乙所示．他改变的实验条件可能是 ()图 13-4-7A．减小光源到单缝的距离B．减小双缝之间的距离C．增大双缝到光屏之间的距离D．换用频次更高的单色光源E．换用频次更低的单色光源【答案】BCE2．用单色光做双缝干预实验，在光屏上某点P，从中央O点开始计数， P 点恰巧为第三条亮纹，现改用波长较短的单色光照耀，其余的条件不变，那么不行能的是()A． P 处仍为第三条亮纹B． P 处可能是第四条亮纹C． P 处可能是第二条亮纹D．若将光屏向双缝移近一些，在P 处可能看到第二条亮纹E．中央 O点仍为亮纹【答案】ACD3． (1) 备有以下仪器：A．白炽灯B．双缝C．单缝D．滤光片E．白色光屏把以上仪器装在光具座上时，正确的摆列次序应当是：________( 填写字母代号) ．(2) 已知双缝到光屏之间的距离L＝ 500 mm，双缝之间的距离d＝0.50 mm，单缝到双缝之间的距离s＝100 mm，某同学在用丈量头丈量时，调整手轮，在丈量头领镜中先看到分划板中心刻线瞄准 A 亮条纹的中心，而后他持续转动，使分划板中心刻线瞄准 B 亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图13- 4- 8 所示．则入射光的波长λ＝ ________m(结果保存两位有效数字) ．图 13-4-8(3) 实验中发现条纹太密，难以丈量，能够采纳的改良方法有________．A．改用波长较长的光( 如红光 ) 作为入射光B．增大双缝到屏的距离C．增大双缝到单缝的距离D．增大双缝间距【答案】(1)ADCBE (2)6.4× 10－7(3)AB4．如图 13- 4- 9 所示，在“用双缝干预测光的波长”实验中，光具座上搁置的光学元件挨次为①光源、②__________、③ ________、④ ________、⑤遮光筒、⑥光屏．关于某种单色光，为增大相邻亮纹( 暗纹 ) 间的距离，可采纳____________或____________ 的方法 .图 13-4-9【答案】滤光片单缝屏双缝屏增大双缝屏到光屏的距离减小双缝屏两缝间距离5．在“用双缝干预测光的波长”实验中，将双缝干预实验仪按要求安装在光具座上，如图13- 4- 10 甲所示，并采纳缝间距d＝ 0.2 mm 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 ＝ 700 mm.而后，接通电源使光源正常工作．图 13- 4- 10(1)已知丈量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50 个分度．某同学调整手轮后，从丈量头的目镜看去，第 1 次映入眼帘的干预条纹如图13- 4- 10乙(a)所示，图13-4- 10乙 (a)中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图13- 4- 10乙(b)中游标尺上的读数x1＝1.16 mm；接着再转着手轮，映入眼帘的干预条纹如图13- 4- 10丙 (a)所示，此时图13- 4- 10丙 (b)中游标尺上的读数x2＝ ________ mm；(2)利用上述丈量结果，经计算可得两个相邻明纹( 或暗纹 ) 间的距离 x＝________ mm；这类色光的波长λ ＝________ nm.【答案】(1)15.02(2)2.31 6.6 × 1026．现有毛玻璃屏 A、双缝 B、白光光源 C、单缝 D和透红光的滤光片 E 等光学元件，要把它们放在图 13- 4- 11 所示的光具座上构成双缝干预装置，用以丈量红光的波长 .(1)将白光光源 C 放在光具座最左端，挨次搁置其余光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母摆列次序应为 C、 ________、 A.图 13- 4- 11(2)本实验的步骤有：①取下遮光筒左边的元件，调理光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；②按合理次序在光具座上搁置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③用米尺丈量双缝到屏的距离；④用丈量头 ( 其读数方法同螺旋测微器) 丈量数条亮纹间的距离．在操作步骤②时还应注意单缝、双缝应________________________ 且 ________．(3) 将丈量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第 1 条亮纹，此时手轮上的示数如图13- 4- 12 甲所示．而后同方向转动丈量头，使分划板中心刻线与第 6 条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数为________mm，求得相邻亮纹的间距x＝ ________mm.图 13- 4- 12(4) 已知双缝间距 d 为 2.0 × 10－ 4m，测得双缝到屏的距离l 为 0.700 m ，由计算式λ＝ ________，求得所测红光波长为 ________nm.【答案】(1)E 、 D、 B (2) 互相平行与遮光筒轴线垂直dx 660(4)l。

高中物理第十三章光4实验：用双缝干涉测量光的波长达标训练新人教版选修3_60

学习资料汇编4 实验：用双缝干涉测量光的波长更上一层楼基础·巩固1.若把杨氏双缝干涉实验改在水中进行，其他条件不变，则得到的干涉条纹间距将如何变化( )A.变大B.变小C.不变D.不能确定解析：光在水中的波长小于空气中波长，由条纹间距公式Δx=dl λ知，Δx∝λ，B 选项正确.答案：B2.用单色光做双缝干涉实验，下列说法正确的是( )A.相邻干涉条纹之间的距离相等B.屏幕上到两狭缝的路程差等于波长的整数倍的那些地方，将出现明条纹C.屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹的距离增大D.在实验装置不变的情况下，红光条纹间距小于蓝光条纹间距解析：双缝干涉，若入射光是单色光，则得到等间距分布的明暗相间的条纹，A 选项对;光程差等于波长整数倍的地方出现明纹，B 选项对;相邻两条亮纹（或暗纹）间距Δx=d l λ，若屏与双缝之间距离L 减小，屏上条纹间距减小，C 选项错；红光波长比蓝光波长长，所以保持L 、d 不变时，Δx 红＞Δx 蓝，D 选项错.答案：AB3.利用双缝装置观察色光的干涉现象时，用同一双缝且保持双缝到屏距离不变的情况下，以下说法正确的是( )A.不同色光在屏上产生的条纹都应是明暗相间且等距的条纹B.条纹间距与光的波长成正比C.由于色光波长不同，位于中央的条纹可能是明条纹，也可能是暗条纹D.红光产生的条纹间距比紫光产生的条纹间距小解析：由条纹间距公式Δx=dl λ，同一双缝且保持双缝到屏距离不变的情况下，条纹间距与光的波长成正比，B 选项正确;不同色光在屏上产生的条纹间距是不等的，A 选项错误;虽然各色光波长不同，但中央的条纹一定是明条纹，C 选项错误;红光产生的条纹间距比紫光产生的条纹间距大，D 选项错误.答案：B4.用单色光做双缝干涉实验，下列说法正确的是( )A.相邻干涉条纹之间的距离相等B.中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍C.屏与双缝之间的距离越小，则屏上条纹间距增大D.在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小与蓝光的条纹间距解析：在单色光做双缝干涉实验中，相邻干涉条纹之间的距离相等，A 选项正确，B 选项错误;由条纹间距公式Δx=dl λ，若其他量不变，屏与双缝之间的距离越小，则屏上条纹间距减小，C 选项错误;由于红光的波长大于蓝光的波长，所以红光的条纹间距大与蓝光的条纹间距，D 选项错误.答案：A5.先后用两种不同的单色光，在相同条件下用同一双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同，其中间距较大的那种单色光比另一种单色光( )A.在真空中的波长较短B.在玻璃中的传播速度较大C.在玻璃中传播时，玻璃的折射率较大D.其光的强度较强解析：由条纹间距公式Δx dl λ，若其他量不变，条纹间距与波长成正比，间距较大的那种单色光比另一种单色光的波长较大，A 选项错误;在玻璃中的传播速度较大，B 选项正确;在玻璃中传播时，玻璃的折射率较小，C 选项错误;与光的强度无关，D 选项错误.答案：B6.在如图13-3-7所示的杨氏双缝干涉实验中，已知SS 1=SS 2，且S 1、S 2到光屏上P 点的路程差d=1.5×10-6 m.当S 为λ=6 mm 的单色光源时，在P 点处将形成_______________条纹；当S 为λ=0.5 mm 的单色光源时，在P 点处将形成________________条纹.图13-3-7解析：若两相干光源的振动同相，则在离开两相干光源路程之差为光波波长的整数倍处会出现亮条纹，路程之差为光半波长的奇数倍处会出现暗条纹，若两相干源的振动反相，则出现明暗条纹的情况刚好相反.由于SS 1=SS 2，所以S 1、S 2处的光振动同相.当λ=0.6 mm 时，d/λ=2.5，则P 点处两分振动反相，形成暗条纹；当λ=0.5 mm 时，d/λ=3，则P 点处两分振动同相，形成亮条纹.答案：暗亮7.为什么不直接测Δx ，而要测n 个条纹的间距？解析：相邻两条纹间距Δx 是两条纹中心间的距离，这个距离比较小.为了减小误差，测出n 个条纹间的距离a ，然后取平均值求出Δx ，则Δx=1n a . 8.为什么白光双缝干涉图样的中央亮纹是白色的？其他各级亮条纹中，为什么红色在最外侧？图13-3-8解析：如题图所示，自双缝S 1、S 2透射的光到达O 点的距离总相等，则各种颜色的光在O 点都被加强，故O 点作为中央亮纹是白色的.自双缝出射的光到达P 点，其路程差为某一色光的整数倍时，P 点就为这种色光的颜色.由于红光的波长最长，根据条纹间距Δx=dl λ，知红条纹间距最大，则红色在最外侧. 综合·应用9.实验室里观察黄光双缝干涉图样时，看到屏上的干涉条纹过密，难以区分，使相邻亮（暗）纹变宽一些的办法是( )A.使光源变亮一些B.使单缝到双缝的距离变大一些C.使双缝到屏的距离变大一些D.改用绿色光作光源解析：条纹间距公式Δx=dl λ，若使相邻亮（暗）纹变宽一些，则双缝与屏之间的距离大一些，B 选项错误，C 选项正确，改用波长长一些的光源，D 选项错误.答案：C10.在用双缝干涉测光的波长的实验中，屏上不能看到干涉图样，比较可能出现的操作问题是( )A.单缝设置过宽B.光源、单缝、双缝未调节在遮光筒的轴线上C.光源亮度不够D.单缝、双缝互相不平行解析：在用双缝干涉测光的波长的实验中，屏上不能看干涉图样，有可能光源、单缝、双缝未调节在遮光筒的轴线上，B 选项正确，也有可能单缝、双缝互相不平行，D 选项正确. 答案：BD11.某同学在《用双缝干涉测光的波长》的实验中，实验装置如图13-3-9所示.使用的双缝的间距为0.025 cm.实验时，首先调节________________和________________的中心位于遮光筒的中心轴线上，并使________________和________________竖直且互相平行.当屏上出现了干涉图样后，通过测量头（与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500 mm ）观察第一条亮纹的位置如图13-3-9所示，第五条亮纹位置如图13-3-10所示，测出双缝与屏的距离为50.00 cm ，则待测光的波长λ=________________nm.图13-3-9图13-3-10解析：在光的干涉测波长的实验中，首先调节光源、滤光片、单缝、屏的中心位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝竖直且互相平行.在读数时由螺旋测微器原理知图（a ）读数为1.138 mm ，图（b ）读数为5.880 mm ，由Δx=1-n a =1-51.138-5.880 mm=1.185 5 mm 由公式λ=lx d ∆=0.55 1.185102.5-4⨯⨯ m=5.927 5×10-7 m=592.75 nm. 答案：光源滤光片/单缝单缝双缝 592.75 nm12.(2005天津理综)现有毛玻璃屏A 、双缝B 、白光光源C 、单缝D 和透红光的滤光片E 等光学元件，要把它们放在图13-3-11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.图13-3-11(1)将白光光源C 放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C 、___________________A.(2)本实验的步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮； ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上； ③用米尺测量双缝到屏的距离；④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离.在操作步骤②时还应注意__________________和__________________.(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图13-3-12所示.然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图13-3-13中手轮上的示数__________mm ，求得相邻亮纹的间距Δx 为______mm.图13-3-12 图13-3-13(4)已知双缝间距d 为 2.0×10-4 m ，测得双缝到屏的距离l 为0.700 m ，由计算式λ=___________，求得所测红光波长为__________________nm.解析：在利用光的干涉测定光的波长的实验中，光具座上从左向右依次是光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏和测量头，实验过程中一定要注意单缝和双缝间距5 cm —10 cm ，使单缝与双缝相互平行，才能在屏上产生干涉条纹.据公式Δx=1[]d λ知需测双缝到屏之间的距离l 和n 条条纹间距a ，从而计算出条纹间距离Δx ，最后求出波长λ.答案：(1)E 、D 、B (2)单缝和双缝间距5—10 cm 使单缝与双缝相互平行 (3)13.870 2.310 (4)ld Δx 6.6×103敬请批评指正。

2019-2020学年高中物理第十三章 4 实验：用双缝干涉测量光的波长练习(含解析)新人教版选修3-4

4.实验:用双缝干涉测量光的波长基础巩固1如图所示,在用双缝干涉测光的波长的实验中,光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件,其中a、b、c、d各装置的名称依次是下列选项中的()A.a单缝、b滤光片、c双缝、d毛玻璃屏B.a单缝、b双缝、c滤光片、d毛玻璃屏C.a滤光片、b单缝、c双缝、d毛玻璃屏D.a滤光片、b双缝、c单缝、d毛玻璃屏答案：C2(2018北京卷)用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹,在光源与单缝之间加上红色滤光片后()A.干涉条纹消失B.彩色条纹中的红色条纹消失C.中央条纹变成暗条纹D.中央条纹变成红色答案：D3某同学按实验装置安装好仪器后,观察光的干涉现象,获得成功。

若他在此基础上对仪器的安装作如下改动,则还能使实验成功的是()A.将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许,其他不动B.将滤光片移至单缝和双缝之间,其他不动C.将单缝向双缝移动少许,其他不动D.将单缝与双缝的位置互换,其他不动答案：ABC4(2017全国Ⅱ卷)在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样。

若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是()A.改用红色激光B.改用蓝色激光C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动答案：ACD5分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验,已知λ红>λ紫,在屏上得到相邻亮纹间的距离分别为Δx1和Δx2,则()A.Δx1<Δx2B.Δx1>Δx2C.若双缝间距d减小,而其他条件保持不变,则Δx1增大D.若双缝间距d减小,而其他条件保持不变,则Δx1不变解析：本题考查条纹间距的表达式。

由Δx>λ紫,得Δx红>Δx紫,B项正确。

当双缝间距d减小,其他条件不变时,条纹间距Δx应增大,故C项正确。

答案：BC6(1)如图甲所示,在用双缝干涉测光的波长实验中,光具座上放置的光学元件依次为①光源、②、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏。

2019_2020学年高中物理第十三章光4实验：用双缝干涉测量光的波长课后检测(含解析)新人教版选修3_4

4 实验：用双缝干涉测量光的波长记一记用双缝干涉测量光的波长知识体系1个原理关系式——Δx ＝l d λ1套装置——双缝干涉仪辨一辨1.安装双缝干涉仪时，单缝和双缝不一定平行．(×)2．应调整光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上．(√)3．测量头的中心刻线要对着亮(或暗)纹的中心．(√)4．用测量头直接测量相邻两条亮纹(或暗纹)中心间的距离，即Δx .(×)5．照在像屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致，干涉条纹不清晰一般是因为单缝与双缝不平行．(√)想一想1.测量长度的工具有：毫米刻度尺、米尺、螺旋测微器、游标卡尺等．光波的波长该用什么尺子来测量呢？提示：不是用某一把尺子，而是用双缝干涉仪来测量，在这个仪器中有毫米刻度尺和螺旋测微器(或游标卡尺)．2．实验中为什么不直接测出相邻两条亮条纹间的距离Δx ，而要测出n 个亮条纹间的距离，再求平均值？提示：由于光的波长很小，实验中条纹宽度很小，直接测出一条条纹的宽度不准确或较难实现，只能先测出n 个条纹间距，再求相邻亮条纹间的距离，这样既便于测量，又可以减小误差．思考感悟：练一练1. (多选)某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功．若他在此基础上对仪器的安装有如下改动，仍能使实验成功，下列说法正确的是( )A ．将遮光筒的光屏向靠近双缝的方向移动少许，其他不动B ．将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动C ．将单缝向双缝移动少许，其他不动D ．将单缝与双缝的位置互换，其他不动解析：干涉条纹是双缝发出的光叠加的结果，双缝后面的区域处处存在光，所以移动光屏或改变单缝与双缝间距，条纹仍然形成；将滤光片移至单缝和双缝之间，照到双缝上的光仍是振动情况完全一样的光源；将单缝与双缝的位置互换，失去了产生干涉的条件，故A 、B 、C 三项正确，D 项错误．答案：ABC2．在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx 1与绿光的干涉条纹间距Δx 2相比，Δx 1________Δx 2(填“＞”“＜”或“＝”)．若实验中红光的波长为630 nm ，双缝与屏幕的距离为1.00 m ，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm ，则双缝之间的距离为________mm.解析：根据Δx ＝l d λ，因为红光的波长比绿光的长，所以红光的干涉条纹间距Δx 1比绿光的干涉条纹间距Δx 2大；由题意得相邻亮条纹的间距为Δx ＝a 5＝10.55mm ＝2.1×10－3 m ，再由Δx ＝l dλ可以解得d ＝0.300 mm.答案：＞ 0.3003．现有毛玻璃屏A 、双缝B 、白光光源C 、单缝D 和透红光的滤光片E 等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用来测量红光的波长．(1)将白光光源C 放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C 、________、A .(2)本实验的步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮； ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上； ③用毫米刻度尺测量双缝到屏的距离；④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离．在操作步骤②时除了注意单缝和双缝间距为5 cm ～10 cm ，还应注意________．(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数________ mm ，求得相邻亮纹的间距Δx 为________ mm.(4)已知双缝间距d 为2.0×10－4 m ，测得双缝到屏的距离l 为0.700 m ，则所测红光波长为________nm.解析：(1)排列顺序为C 、E 、D 、B 、A .(2)操作时还要注意使单缝与双缝平行．(3)图甲读数为2 mm ＋32.0×0.01 mm＝2.320 mm ，图乙读数为13.5 mm ＋37.0×0.01 mm＝13.870 mm ，Δx ＝13.870－2.3206－1mm ＝2.310 mm. (4)由Δx ＝l d λ，得λ＝d lΔx ，代入数据得λ＝6.6×10－7m ＝660 nm.答案：(1)E 、D 、B (2)使单缝与双缝平行 (3)13.870 2.310 (4)660要点实验原理和操作1.在双缝干涉实验中(实验装置如图所示)：下列说法正确的是( )A ．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B ．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C ．为了减少测量误差，可用测微目镜测出第1条亮条纹与第n 条亮纹间的距离a ，求出相邻两条亮纹间距Δx ＝a nD ．单缝、双缝和滤光片缺一不可，否则屏上不会出现干涉图样解析：①在不放置单缝和双缝时才能根据光屏上光斑的形状来判定光束是否沿遮光筒的轴线传播，故A 项错误；因条纹宽度是指相邻亮纹中心或相邻暗纹中心之间的距离，故B 项正确；微小量累积法可有效减小测量中的偶然误差，但相邻两条亮条纹间距应为Δx ＝an －1，C 项错误；在该实验中，若没有滤光片，在屏上会得到白光的干涉图样，即彩色条纹，D 项错误．答案：B2．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示．他改变的实验条件可能是( )A ．减小光源到单缝的距离B ．减小双缝之间的距离C ．减小双缝到光屏之间的距离D ．换用频率更高的单色光源解析：改变条件后亮条纹之间的间距变大，由公式Δx ＝ldλ可知，要使Δx 增大，可增大双缝到光屏之间的距离l ，C 项错误；减小双缝之间的距离d ，B 项正确；换用波长更长，即频率更低的单色光源，D 项错误；改变光源到单缝的距离不会改变Δx ，A 项错误．答案：B3．(多选)某同学在做双缝干涉实验时，按装置图安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于( )A ．光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大B ．没有安装滤光片C ．单缝与双缝不平行D ．光源发出的光束太强解析：安装实验器材时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝要相互平行，才能使实验成功．当然还要使光源发出的光束不致太暗．综上所述，可知A 、C 两项正确．答案：AC4．(1)如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a 、b 、c 、d 各装置的名称依次是下列选项中的( )A ．a 单缝、b 滤光片、c 双缝、d 光屏B ．a 单缝、b 双缝、c 滤光片、d 光屏C ．a 滤光片、b 单缝、c 双缝、d 光屏D ．a 滤光片、b 双缝、c 单缝、d 光屏(2)对于某种单色光，为增加相邻亮纹(或暗纹)之间的距离，可采用的方法是(任写一种方法)________．解析：a 、b 、c 、d 各装置的名称分别为滤光片、单缝、双缝、光屏，故C 项正确；由Δx ＝l dλ可知，要增加相邻亮纹(或暗纹)的距离，可以增加双缝到屏的距离，也可以减小双缝间距．答案：(1)C (2)增加双缝到屏的距离或减小双缝间距5．某同学用如图甲所示的实验装置，做“用双缝干涉测量光的波长”的实验，他用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离Δx .转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第1亮条纹)的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示，转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丁所示，则图丙的示数x 1＝________mm ；图丁的示数x 2＝________mm.如果实验中所用的双缝间的距离d ＝0.20 mm ，双缝到屏的距离l ＝60 cm ，则计算波长的表达式λ＝________(用已知量和直接测量量的符号表示)．根据以上数据，可得实验中测出的光的波长λ＝________m.解析：由丙图可看出，主尺读数为0，游标尺的第17条刻度与主尺对齐，对应数值为0.05×17 mm＝0.85 mm ，所以丙图示数为0.85 mm.同理，丁图示数为x 2＝8 mm ＋0.05×19 mm＝8.95 mm.由干涉条纹的相邻亮纹间距公式Δx ＝l d λ得λ＝Δx ·d l ＝d l ×x 2－x 15＝d 5l(x 2－x 1) 代入数据得λ＝0.20×10－35×60×10－2×(8.95－0.85)×10－3 m ＝5.4×10－7 m. 答案：0.85 8.95 d 5l(x 2－x 1) 5.4×10－7基础达标1.如图所示，A 、B 、C 、D 代表双缝产生的四种干涉图样，回答下面问题：(1)如果A 图样是红光通过双缝产生的，那么换用紫光得到的图样用________图样表示最合适．(2)如果将B 图样对应的双缝距离变小，那么得到的图样用________图样表示最合适．(3)如果将A 图样对应的双缝到屏的距离变小，那么得到的图样用________图样表示最合适．(4)如果将A 图样对应的装置从空气移入水中，那么得到的干涉图样用________图样表示最合适．解析：利用公式Δx ＝l dλ，光源由红光换成紫光时，λ变小，相应Δx 也变小，(1)中应选C 项；双缝距离d 减小时，Δx 变大，(2)中应选D 项；双缝到屏的距离l 变小，得到的图样的Δx 变小，(3)中应选C 项；将装置从空气移入水中时，波长λ减小，Δx 也减小，(4)中应选C. 答案：(1)C (2)D (3)C (4)C2．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，装置如图所示，双缝间的距离d ＝3 mm.(1)若测量红光的波长，应选用________色的滤光片，实验时需要测定的物理量有________和________．(2)若测得双缝与屏之间的距离为0.70 m ，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500 mm)观察第1条亮条纹的位置如图甲所示，观察第5条亮条纹的位置如图乙所示．则可求出红光的波长λ＝________m.解析：(1)要测量红光的波长，应用红色滤光片．由Δx ＝l d λ可知要想测λ必须测定双缝到屏的距离l 和相邻条纹间距Δx .(2)由测量头的数据可知a 1＝0，a 2＝0.640 mm ，所以Δx ＝a 2－a 1n －1＝0.6404mm ＝1.60×10－4 m ， λ＝d Δx l ＝3×10－3×1.60×10－40.70m≈6.86×10－7 m. 答案：(1)红双缝到屏的距离l 和相邻条纹间距Δx (2)6.86×10－7 m3．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，选用红色滤光片和间距为0.20 mm 的双缝，双缝与屏的距离为600 mm.某同学正确操作后，在目镜中看到如图甲所示的干涉条纹．换成紫色滤光片正确操作后，使测量头分划板刻线与第k 级暗条纹中心对齐，在目镜中观测到的是图乙中的________(填字母)，此时测量头的读数为25.70 mm.沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第k ＋5级暗条纹中心对齐，此时测量头标尺如图丙所示，其读数是________mm ，紫光的波长等于________nm.解析：题图甲为红光的干涉条纹，换成紫光，光的波长变短，根据公式Δx ＝l d λ可知，干涉条纹间距变小，故D 项正确；游标卡尺的主尺读数为19 mm ，游标尺为8×0.05 mm＝0.40mm ，所以读数为19.40 mm ；由公式Δx ＝l d λ可得波长为λ＝Δx ·d l ，其中Δx ＝25.70－19.405mm ，带入数据得波长为420 nm.答案：D 19.40 4204．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，取双缝间距d ＝0.5 mm ，双缝与光屏间的距离l ＝0.5 m ，用某种单色光照射双缝得到干涉图象如图甲所示，分划板中心刻线在图中A 、B 位置时游标卡尺读数如图乙所示，则图中A 位置的游标卡尺读数为________ mm ，单色光的波长为________m ．(结果保留2位有效数字)若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．通过装置中的“拨杆”的拨动________(填“能”或“不能”)把干涉条纹调成与分划板中心刻线同一方向上．甲乙丙解析：A 位置游标卡尺的主尺读数为11 mm ，游标尺读数为0.1×1 mm＝0.1 mm ，所以最终读数为11.1 mm.B 位置游标卡尺的主尺读数为15 mm ，游标尺读数为0.1×5 mm＝0.5 mm ，所以最终读数为15.5 mm.相邻两亮条纹的间距Δx ＝x B －x A 7＝15.5－11.17mm≈0.63 mm.根据双缝干涉条纹的间距公式Δx ＝l d λ，得λ＝d lΔx ，代入数据得，λ＝0.5×10－3×0.63×10－30.5m ＝6.3×10－7 m. 首先要明确各器件的作用，拨动“拨杆”的作用是为了使单缝和双缝平行，获得清晰的干涉图样，题图丙已有清晰的干涉图样，所以不用调节；题图丙所示出现的问题是分划板中心刻度线与干涉条纹不平行，应调节测量头使干涉条纹调成与分划板中心刻线同一方向上，故调节“拨杆”不能把干涉条纹调成与分划板中心刻线同一方向上．答案：11.1 6.3×10－7 不能能力达标5.在用红光做双缝干涉实验时，已知双缝间的距离为0.5 mm ，测得双缝到光屏的距离为1.0 m ，在光屏上第1条暗条纹到第6条暗条纹间的距离为7.5 mm.则：(1)此红光的频率为多少？它在真空中的波长为多少？(2)假如把整个装置放入折射率为43的水中，这时屏上相邻亮条纹的间距为多少？解析：(1)相邻两条暗条纹间的距离Δx ＝7.5×10－35m ＝1.5×10－3 m 根据λ＝d l Δx 得λ＝0.5×10－31.0×1.5×10－3 m ＝7.5×10－7 m 由f ＝c λ得红光的频率f ＝c λ＝ 3.0×1080.75×10－6 Hz ＝4.0×1014 Hz (2)在水中红光的波长λ′＝λn ＝34×7.5×10－7 m ＝5.625×10－7 m 相邻两条亮条纹间的距离为Δx ＝l d λ′＝ 1.00.5×10－3×5.625×10－7 m ＝1.125×10－3 m 答案：(1)4.0×1014 Hz 7.5×10－7 m (2)1.125×10－3 m6．如图所示为“双棱镜干涉”实验装置，其中S 为单色光光源，A 为一个顶角略小于180°的等腰三角形棱镜，P 为光屏．S 位于棱镜对称轴上，屏与棱镜底边平行．调节光路，可在屏上观察到干涉条纹．这是由于光源S 发出的光经棱镜作用后，相当于在没有棱镜时，两个分别位于图中S 1和S 2相干光源所发出的光的叠加(S 1和S 2的连线与棱镜底边平行)．已知S 1和S 2的位置可由其他实验方法确定，类比“双缝干涉测波长”的实验，可以推测出若要利用“双棱镜干涉”测量光源S 发出的单色光的波长时，需要测量的是什么？解析：由Δx ＝l d λ知，若要测单色光波长λ，则需要测出S 1与S 2间的距离d ，S 1或S 2到光屏的距离l ，干涉条纹间距Δx .答案：S 1与S 2间的距离，S 1或S 2与光屏间的距离，干涉条纹间距。

高中物理第13章光第3节光的干涉第4节实验：用双缝干涉测量光的波长练习(含解析)新人教版选修3-4

第3节光的干涉第4节实验：用双缝干涉测量光的波长一、选择题1．两盏普通白炽灯发出的光相遇时，我们观察不到干涉条纹，这是因为（)A．两盏灯亮度不同B．灯光的波长太短C．两灯光的振动情况不同D．电灯发出的光不稳定解析:选 C 一般情况下,两个不同的光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光振动情况往往是不同的,由点光源发出的光线或同一列光分出的两列光其振动情况是相同的．2．某同学在实验中，用一束阳光照射单缝,在光屏上没有观察到干涉条纹,移去双缝屏,屏上出现一条较窄的光斑,分析实验失败的原因，最大的可能性是( )A．单缝的宽度太宽B．双缝间的距离太小C．双缝到单缝的距离不相等D．阳光不能作光源解析:选A 由题可知，屏上出现一条较窄亮斑的原因是因为单缝太宽，故A对．3．（多选）关于杨氏双缝干涉实验,下列说法正确的是（n为自然数,λ为光波波长）（）A．在距双缝的路程相等的点形成暗条纹B．在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹C．在距双缝的路程差为n错误!的点形成亮条纹D．在距双缝的路程差为错误!λ的点形成暗条纹解析：选BD 当屏上的点距双缝的路程差为nλ时,该点振动加强，形成亮条纹；当屏上的点距双缝的路程差为错误!λ时，该点振动减弱，形成暗条纹，故B、D正确．4．(2019·上海市建平中学期中)已知白光中含有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，其波长是在不断减小的．现一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色亮纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是( ）A．各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同B．各色光的速度不同,因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同C．各色光的强度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同D．上述说法都不正确解析：选 A 各种颜色的光的波长不同，在相同条件下做双缝干涉实验时,它们的干涉条纹间距不同，所以在中央亮条纹两侧出现彩色条纹，A正确．5．图1、2是利用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样．下列关于a、b两束单色光的说法正确的是（）A．真空中，a光的频率比较大B．同一介质中，a光传播的速度大C．a光光子能量比较大D．同一介质对a光折射率大解析:选B 根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝错误!λ，知图1中条纹间距大,则a 光的波长较大，根据f＝错误!知，a光的频率较小,故A错误；a光波长较大，在同一种介质中，波速越快,故B正确;a光的频率较小，则a光光子能量比较小,故C错误；a光频率较小,折射率较小,故D错误．6．(2019·华南师大附中期末)如图所示,在双缝干涉实验中，若把单缝S从双缝S1、S2的中心对称轴位置稍微向上移动，则( )A．不再产生干涉条纹B．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹的位置不变C．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹的位置略向上移D．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹的位置略向下移解析:选D 光的干涉条件仍满足，故一定能产生干涉条纹，A错误；两列波到中央亮条纹的路程相同，因为光源发出的两束光到S2路程稍长，所以中央亮条纹应离S2较近些,D 正确,B、C错误．7．双缝干涉实验装置如图所示，双缝间的距离为d，双缝到像屏的距离为l，调整实验装置使得像屏上可以看到清晰的干涉条纹．关于干涉条纹的情况，下列叙述正确的是( ）A．若将像屏向左平移一小段距离，像屏上的干涉条纹将变得不清晰B．若将像屏向右平移一小段距离,像屏上的干涉条纹将变得不清晰C．若将双缝间距离d减小，像屏上的两个相邻明条纹间的距离变小D．若将双缝间距离d减小，像屏上的两个相邻暗条纹间的距离增大解析：选D 双缝到像屏的距离l不影响干涉条纹的清晰度，A、B错误；当双缝间距d变小时，干涉条纹间距Δx应变大，D正确．8．用波长为λ的平行单色光照射双缝，在光屏上偏离中心的P点处恰好出现亮条纹，则( ）A．改用波长为2λ的平行单色光照射双缝，P点处一定出现亮条纹B．改用波长为2λ的平行单色光照射双缝，P点处一定出现暗条纹C．改用波长为错误!的平行单色光照射双缝，P点处一定出现亮条纹D．改用波长为错误!的平行单色光照射双缝，P点处一定出现暗条纹解析：选C P点处恰好出现亮条纹,说明P点到两狭缝的光程差等于波长λ的整数倍,改用波长为2λ的平行单色光照射双缝,P点到两狭缝的光程差不一定等于波长2λ的整数倍，选项A、B错误；改用波长为错误!的平行单色光照射双缝，P点到两狭缝的光程差一定等于波长错误!的整数倍，P点处一定出现亮条纹，选项C正确,D错误．9．（多选）双缝干涉实验装置如图所示，红光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上,双缝S1和S2与单缝S的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹，则下列说法正确的是( ）A．若只减小两条狭缝S1、S2之间的距离，条纹间距将增大B．若只减小两条狭缝与屏之间的距离，条纹间距将增大C．若只在两条狭缝与屏之间填充均匀的玻璃介质,条纹间距将减小D．若只把用红光照射改为用绿光照射，条纹间距将增大(红光波长大于绿光波长)解析：选AC 根据双缝干涉条纹间距与波长、两条狭缝与屏之间的距离成正比,而与双缝间距离d成反比，可判断A正确,B、D错误；只在两条狭缝与光屏之间填充均匀的玻璃介质后,光的波长变小，条纹间距将减小,C正确．10．在双缝干涉实验中，光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差Δs1＝0。

2020版高中物理第十三章4实验用双缝干涉测量光的波长练习(含解析)新人教版选修3_4

4 实验:用双缝干涉测量光的波长1.(多选)在“观察光的干涉现象”实验中,某小组同学用绿色的激光在光屏上得到了较为清晰的干涉图样,为了得到条纹间距更大的干涉图样,他们讨论出下列几种方案,其中可行的是( AC )A.只需将光源改为红色的激光B.只需把双缝间距略微调大C.只需把光屏到双缝的距离调大D.只需把光源到双缝的距离调大解析:在波的干涉中,干涉条纹的间距Δx=λ,由公式可得,条纹间距与波长、双缝到光屏之间的距离l成正比,与双缝间的距离d成反比,故要增大条纹间距应减小d,增大双缝到光屏的距离l或增大光的波长,故A,C正确,B,D错误.2.某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,实验装置如图所示.(1)粗略调试后,出现了干涉图样,但不够清晰,以下调节做法正确的是.A.旋转测量头B.上下拨动金属拨杆C.左右拨动金属拨杆D.前后拨动金属拨杆(2)该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竖线未对齐,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(3)下列图示中条纹间距表示正确的是.解析:(1)考查操作知识,左右拨动金属拨杆,可使单缝与双缝平行,增加光的透射,可得到更加清晰的图样,选C.(2)旋转测量头,可使刻度线与条纹平行,选D.(3)相邻的明或暗条纹间距等于相邻两明或暗条纹中心间的距离,故选CD.答案:(1)C (2)D (3)CD3.某同学用如图(甲)所示实验装置做“用双缝干涉测量光的波长”的实验,相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头测出,测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数为0.070 mm,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,如图(乙)所示,此时手轮上的示数为 mm.已知双缝间距离为d=0.400 mm,测得双缝到毛玻璃屏的距离为L=0.600 m,求得相邻亮纹间距离为Δx,写出计算被测量波长的表达式λ= ,并算出其波长λ= nm.解析:螺旋测微器的固定刻度读数为4.5 mm,可动刻度读数为0.01×44.5 mm=0.445 mm,所以最终读数为4.945 mm.根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=λ得,λ=Δx,代入数据得,λ=650 nm.答案:4.945 6504.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)],并选用缝间距d=0.20 mm的双缝屏.从仪器注明规格可知,像屏与双缝屏间的距离L=700 mm.然后,接通电源使光源正常工作.(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度.某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第一次映入眼帘的干涉条纹如图(乙)(a)所示,图(乙)(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,此时图(乙)(b)中游标尺上的读数x1= mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图(丙)(a)所示,此时图(丙)(b)中游标尺上的读数x2= mm.(2)利用上述测量结果,经计算可得两个相邻亮纹(或暗纹)间的距离Δx= mm;这种色光的波长λ= nm.解析:(1)图(乙)中主尺读数为1 mm,游标尺读数为8×0.02 mm= 0.16 mm,所以读数为1.16 mm,图(丙)中主尺读数为15 mm,游标尺读数为1×0.02 mm=0.02 mm,所以读数为15 mm+1×0.02 mm=15.02 mm.(2)由于图中数字标记的是暗条纹,首先应根据暗条纹所标数字给亮条纹也标明条数,若图(乙)的(a)图中的中央刻线所对亮条纹记为第1条,则图(丙)的(a)图中,中央刻线所对亮纹为n=7,则Δx== 2.31 mm,光的波长λ==6.6×102 nm.答案:(1)1.16 15.02 (2)2.31 6.6×1025.现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在图(甲)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)本实验的步骤有:①调节单缝与双缝的间距为5～10 cm,并使单缝与双缝相互平行;②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;③取下遮光筒右侧的元件,打开光源,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;④用米尺测出双缝到屏的距离;用测量头(读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离;⑤将测得的数据代入公式求出红光的波长.以上步骤合理的顺序是.(只填步骤代号)(2)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的。