大连市 《实验：用双缝干涉测量光的波长》单元测试题含答案(1)

大连市《实验：用双缝干涉测量光的波长》单元测试题含答案
一、实验：用双缝干涉测量光的波长实验题
1．某同学利用如图甲所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。

回答下列问题：
(1)若想使从目镜中观察到的相邻滤光片、条纹间距减小，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．使用间距更小的双缝
(2)在测量某单色光的波长时，所得图样如图乙所示，调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹A的中心，测量头卡尺的示数如图丙所示，其读数为_______________mm，移动手轮使分划板中心刻线对准另一条亮条纹B的中心，测量头卡尺的示数为15.2mm。

已知双缝挡板与光屏间距为0.4m，双缝相距0.1mm，则所测单色光的波长为__________m。

2．双缝干涉实验装置如图所示．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和滤光片E等光学元件，要把它们放在下图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量光的波长．
(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)若实验测得第一条亮纹到第四条亮纹中心间的距离△x=6.930 mm，双缝间距d=0. 30 mm，双缝到屏的距离1=1. 000 m，则对应的光波波长 = ______ m；（计算结果保留两位有效数字）
(3)若分别用红、绿两束单色光做该实验，在距双缝相同距离的屏上分别得到右图所示的干涉图样，由图样可判定______（填“甲”或“乙”）是由红光得到的图样．
3．下图为研究电磁感应现象的实验装置，部分导线已连接．
（1）用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好____________________．
（2）在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将______________（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）．
（3）研究双缝干涉现象时，如图 1 所示，调节仪器使分划板的中心刻度对准一条亮条纹的中心 A，示数如图 2 所示，其读数为__________ mm．移动手轮至另一条亮条纹中心 B，读出其读数为 27.6mm．已知双缝片与光屏间距为 0.6m，所用双缝相距 0.2mm，则所测单色光波长为_________m．
图 1 图 2
4．利用双缝干涉实验装置测量光的波长实验中，双缝间距d=0.3 mm，双缝到光屏的距离L=1.0m，用红色光照射双缝得到干涉条纹，将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，如图甲所示，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第8条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示。

则相邻亮条纹的中心间距∆x=_______mm；红色光的波长λ=______m。

（结果均保留三位有效数字）
5．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中某同学将所有器材安装在如图甲所示的光具座上，已知实验中选用缝间距d=0.2mm的双缝，屏与双缝之间的距离L=0.60m。

然后接通电源使光源正常工作。

(1)以上安装的各器件位置存在的问题是：______________________。

(2)已知测量头主尺的分度值是毫米，游标卡尺为10分度。

图乙为分划板中心刻线与明条纹1和明条纹6对齐时游标卡尺示数，A对应的读数为___________m，相邻两个亮条纹之间的距离为___________m。

(3)发生干涉的光波波长为___________m。

(4)下列现象中能够观察到的有___________。

（填选项前的字母）
A．将滤光片由蓝色的换成红色的，涉条纹间距变宽
B．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
C．换一个两缝间距较大的双缝片，干涉条纹问距变窄
D．去掉滤光片后，干涉现象消失
6．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中∶
(1)如图甲所示，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 各元件的名称依次是_______（填选项前的字母）；
A．单缝、滤光片、双缝、光屏 B．单缝、双缝、滤光片、光屏
C．滤光片、单缝、双缝、光屏 D．滤光片、双缝、单缝、光屏
(2)以下操作中能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是________（填选项前的字母）；
A．将红色滤光片改为绿色滤光片 B.增大双缝之间的距离
C．增大图中的b和d之间的距离 D．增大图中的c和d之间的距离
(3)若她在另一次实验操作中，发现测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图所示，则____（填选项前的字母）。

A．此现象是单缝与双缝不平行造成的
B．此情形下波长的测量值大于真实值
C．通过调节拨杆能使中心刻线与干涉条纹方向一致
7．如图所示，在“用双缝干涉量测光的波长”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毛玻璃。

(1)②、③、④三个光学元件依次为________。

A．滤光片、单缝、双缝
B．单缝、滤光片、双缝
C．单缝、双缝、滤光片
D．滤光片、双缝、单缝
(2)如果实验时将红色滤光片换为绿色滤光片，则相邻亮纹（暗纹）间的距离______。

A．变大 B．变小 C．不变 D．可能变大可能变小
(3)若测得双缝与屏的距离为L=1.00m，双缝间距为d=1.5mm，第1条亮纹与第3条亮纹中心间的距离Δx=0.640mm，则对应光波的波长λ为____nm。

8．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），单缝保持竖直方向，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。

（1）组装仪器时，单缝和双缝的空间关系应该为____________。

A．a代表单缝，b代表双缝
B．a代表双缝，b代表单缝
C．二者相互平行放置
D．二者相互垂直放置
（2）将红色滤光片改为绿色滤光片，其他实验条件不变，在目镜中仍可看见清晰的条纹，则_________。

A．条纹为横条纹
B．条纹为竖条纹
C．与红光相比条纹间距变窄
D．与红光相比条纹间距变宽
（3）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中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=_________。

（4）图为上述实验装置示意图。

S为单缝，S1、S2为双缝，屏上O点处为一条亮条纹。

若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到O点处的干涉条纹________。

A．向上移动 B．向下移动 C．间距变大 D．间距变小
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、实验：用双缝干涉测量光的波长实验题
1．B 11.4
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]根据双缝干涉条纹间距公式可知想减小从目镜中观察到的相邻条纹的间距，可将屏向靠近双缝的方向移动，即减小，或使用间距更大的双
解析：B 11.4 7
2.3810-
⨯
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]根据双缝干涉条纹间距公式
L
x
d
λ
∆=可知想减小从目镜中观察到的相邻条纹的间距，
可将屏向靠近双缝的方向移动，即减小L，或使用间距更大的双缝，即增大d，与单缝到双缝的距离没有关系，故A、C错误，B正确；
故选B；
(2)[2]分划板在A位置时，游标卡尺的主尺读数为11mm，游标读数为4×0.1mm=0.4mm，所以最终读数为
111mm0.4mm11.4mm
d=+=
则相邻条纹的间距为
3
4(15.211.4)10m 9.510m 4
x ---⨯∆==⨯
双缝的间距为
4 0.1mm 110m d -==⨯
屏与双缝间的距离为
0.4m L =
根据双缝干涉条纹间距公式L
x d
λ∆=
可得 44
71109.510m 2.3810m 0.4
d x L λ---⨯⨯⨯=∆==⨯
2．EDB 6.9×10-7 甲
【解析】 【分析】 【详解】
(1)为获取单色线光的双缝干涉图样，白光光源后先放滤光片，再放单缝、双
缝，最后放毛玻璃片．故答案为EDB ．
(2) 若
解析：EDB 6.9×10-7 甲 【解析】 【分析】 【详解】
(1)为获取单色线光的双缝干涉图样，白光光源后先放滤光片，再放单缝、双缝，最后放毛玻璃片．故答案为EDB ．
(2) 若实验测得第一条亮纹到第四条亮纹中心间的距离△x=6.930 mm ，则3
l
x d
λ∆=⋅，整理得：33
76.930100.3010 6.91033 1.000
x d m m l λ---∆⋅⨯⨯⨯===⨯⨯
(3)红光波长比绿光波长长，在距双缝相同距离的屏上得到红光干涉图样的相邻亮条纹间距大，则图甲是由红光得到的图样．
3．（1）如图； （2）向右偏 （3）19.4 6.8×10-7 【解析】
（1）连接电路时应组成两个回路：将大线圈和电流计串联形成一个回路；将电键、滑动变阻器、电源、小线圈串
解析：（1）如图； （2）向右偏 （3）19.4
6.8×10-7 【解析】
（1）连接电路时应组成两个回路：将大线圈和电流计串联形成一个回路；将电键、滑动变阻器、电源、小线圈串联形成另一个回路即可，实物图如下图所示：
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计的指针向右偏，合上开关后，将原线圈迅速从副线圈中插入时，穿过线圈的磁通量增加，电流计指针将向右偏；
（3）测量头工具为10分度的游标卡尺，故读数为：19mm+4×0.1mm=19.4mm ；根据条纹间距公式l x d λ∆=
⋅可知，d
x l
λ=⋅∆，其中127.619.4
mm 2.05mm 1
4
n a a x n --∆=
=
=-，d=0.2mm ，l =0.6m ，代入数据得：λ=6.8×10-7m
【点睛】（1）注意在该实验中有两个回路，一个由大线圈和电流计串联而成，另一个由电键、电源、小线圈串联而成； （2）根据题意应用楞次定律分析答题；
（3）利用光的干涉实验测量波长的实验原理为：l x d λ∆=⋅，即：d
x l
λ=⋅∆，读出第一条手轮读数a1和第二条条纹手轮读数a2，再利用11
n a a x n -∆=-求相邻条纹间距x ∆，代
入数据便可求解波长．
4．36 【解析】 【分析】 【详解】
[1][2]图乙螺旋测微器固定刻度读数为2mm ，可动刻度读数为，两者相加为2.320mm ，图丙螺旋测微器固定刻度读数为18.5mm ，可动刻度读数为
解析：36 77.0910-⨯ 【解析】
【分析】 【详解】
[1][2]图乙螺旋测微器固定刻度读数为2mm ，可动刻度读数为32.00.01mm ⨯，两者相加为2.320mm ，图丙螺旋测微器固定刻度读数为18.5mm ，可动刻度读数为37.00.01mm ⨯，两者相加为18.870mm ，所以
18.870 2.320
mm 2.36mm 81
x -∆=
≈-
依据双缝干涉条纹间距规律可得
77.0910m xd
L
λ-∆=
≈⨯ 5．滤光片应在单缝挡板前面 AC
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]滤光片应在单缝挡板前面。

(2)[2][3]图A 游标卡尺主尺读数为，游标尺读数为
因此
解析：滤光片应在单缝挡板前面 0.0194 31.810-⨯ 7610-⨯ AC 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]滤光片应在单缝挡板前面。

(2)[2][3]图A 游标卡尺主尺读数为19mm ，游标尺读数为
40.1mm 0.4mm ⨯=
因此游标卡尺读数为
19mm 0.4mm 19.4mm 0.0194m +==
同理可得图B 的读数为0.0284m 。

因此条纹间距为
30.02840.0194
1.810m 5
x --∆=
=⨯
(3)[4]根据
x d
L
λ∆⋅=
代入数据得
7610m λ-=⨯
(4)[5]A ．根据双缝干涉条纹的间距公式
L x
d λ
∆=
可知，将滤光片由蓝色换成红色，频率将减小，波长变长，则干涉条纹间距变宽，故A正确；
B．根据双缝干涉条纹的间距公式
L x
d λ
∆=
可知，将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变，故B错误；C．根据双缝干涉条纹的间距公式
L x
d λ
∆=
换成一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄，故C正确；
D．去掉滤光片后，通过单缝和双缝的光变成白色光，白色光通过双缝后，仍能发生干涉现象，故D错误。

故选AC。

6．C D B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象，因此、、、元件依次为滤光片
解析：C D B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象，因此a、b、c、d元件依次为滤光片、单缝、双缝和光屏，故C 正确，A、B、D错误；
故选C；
(2)[2]A．根据双缝干涉的条纹间距公式
L
x
d
λ
∆=可知，将红色滤光片改为绿色滤光片，波
长变小，则双缝干涉条纹的间距变小，故A错误；
B．根据双缝干涉的条纹间距公式
L
x
d
λ
∆=可知，增大双缝之间的距离d，双缝干涉条纹间
距变小，故B错误；
CD．增大图中的c和d的距离，即增大双缝与光屏间的距离L，根据双缝干涉的条纹间距
公式
L
x
d
λ
∆=可知，双缝干涉条纹间距变大；但增大图中的b和d之间的距离，双缝与光
屏间的距离L不一定增大，根据双缝干涉的条纹间距公式
L
x
d
λ
∆=可知双缝干涉条纹间距
不一定变大，故C错误，D正确；
故选D；
(3)[3]A．图所示出现的问题是分刻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；若单缝与双缝不平行，在光屏上却观察不到干涉图样，故A错误；
B．此情形将造成条纹间距x∆的测量值偏大，根据双缝干涉的条纹间距公式L
x
d λ
∆=可知波长的测量值将偏大，故B正确；
C．调节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，图已有清晰的干涉图样，所以不用调节，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，故C 错误；
故选B。

7．A B 480
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]这三个光学元件依次是滤光片、单缝、双缝，因为光通过单缝后的强度会减弱，所以滤光片的放置应该在单缝之前较好，这会使得通过的
解析：A B 480
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]这三个光学元件依次是滤光片、单缝、双缝，因为光通过单缝后的强度会减弱，所以滤光片的放置应该在单缝之前较好，这会使得通过的光线较多，提高亮度，故BCD错误，A正确。

故选A。

(2)[2]根据
L x
d λ
∆=
知当红光滤光片换为绿色滤光片，即波长减小，则相邻亮纹（暗纹）间的距离变小，故ACD错误，B正确。

故选B。

(3)[3]根据
L x
d λ
∆=
得
33
70.64010 1.510 4.810m 480nm 2 1.00
x d L λ---∆⋅⨯⨯⨯===⨯=⨯ 8．AC BC A
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]AB ．双缝的光来自于同一个单缝，因此单缝a 距离光源更近，故A 正
确，B 错误；
CD ．双缝与单缝应该平行放置，才能观
解析：AC BC
21()6d x x L
- A 【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]AB ．双缝的光来自于同一个单缝，因此单缝a 距离光源更近，故A 正确，B 错误；
CD ．双缝与单缝应该平行放置，才能观察到双缝干涉实验，故C 正确，D 错误。

故选AC 。

（2）[2] AB ．由于单缝保持竖直，条纹的方向与单缝平行，因此条纹竖直，故B 正确，A 错误；
CD ．根据两个相邻的明纹间（或暗纹）间距为
L x d λ∆= 由于绿光的波长比红光的短，因此干涉条纹间距比红光的窄，故C 正确，D 错误。

故选BC 。

（3）[3]由图可知，两个相邻的明纹间（或暗纹）间距为
216
x x x -∆=
根据两个相邻的明纹间（或暗纹）间距为 L x d λ∆=
可得波长表达式
21()6d x x d x L L
λ-=∆= （4）[4] 若实验时单缝偏离光轴向下微微移动，则主光轴变的倾斜，则可以观察到O 点处的干涉条纹向上移动，由L x d
λ∆=
可知，条纹间距不变，选项A 正确，BCD 错误。

故选A 。