《实验：用双缝干涉测量光的波长》单元测试题含答案(1)

《实验：用双缝干涉测量光的波长》单元测试题含答案(1)一、实验：用双缝干涉测量光的波长实验题1．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图所示。

已知双缝间的距离为d，在离双缝L远的屏上，用测量头测量条纹间宽度。

(1)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，记下此时如图（乙）所示的手轮上的示数为________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为________mm；(2)波长的表达式λ＝________（用Δx、L、d表示）；(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将________（填“变大”、“不变”或“变小”）；(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2．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．二者相互垂直放置D．二者相互平行放置(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．条纹为竖条纹 B．条纹为横条纹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)经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离为Δx，则这种色光的波长表达式为λ=_____（用题中所给字母表示）。

3．某小组用如图所示装置做“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验，为了测量红光的波长，将实验器材按要求安装在光具座上，如图所示。

在实验前该小组已获得的数据有：双缝间的间距d，双缝到屏的距离l。

(1)为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出N处的实验器材是______，该器材的作用是_________。

(2)如果把毛玻璃屏向远离N的方向移动，相邻两个暗条纹的中心间距将______（填“变大”“变小”或“不变”）(3)经测量，红光干涉相邻两个亮条纹的中心间距为x∆，请写出能够反映红光波长大小的表达式λ=______（用题给字母表示）。

(4)如果把红色滤光片换成绿色，相邻两个亮条纹的中心间距将______（填“增大”“减小”或“不变”）。

4．某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时(图1),游标卡尺的示数如图2所示,第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时(图3),游标卡尺的示数如图4所示,已知双缝间距离为0.05mm双缝到屏的距离为1m,则图2中游标卡尺的读数为_________mm,则图4中游标卡尺的读数为________mm.实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是__________.所测光波的波长为___________m. (保留两位有效数字)5．(1)备有下列仪器：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，正确的排列顺序应该是：______(填写字母代号)．(2)已知双缝到光屏之间的距离L＝500mm，双缝之间的距离d＝0.50mm，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，可以采用的改善办法有________．A．改用波长较长的光(如红光)作为入射光B．增大双缝到屏的距离C．增大双缝到单缝的距离D．增大双缝间距6．在用双缝干涉测光的波长的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，从仪器注明的规格可知，双缝间距d=0.20mm．现测得像屏与双缝屏间的距离L=60.0cm．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（mm），游标尺上有50个分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，映入眼帘的干涉条纹如图所示，他将分划板上的三条竖线对准a条纹，此时游标尺上的读数为x1=3.60mm；接着再转动手轮，将分划板上的三条竖线对准b条纹，此时游标尺上的读数如左图，则x2=_________mm．（2）两个相邻亮纹（或暗纹）间距离的表达式为Δx=_________（用x1、x2表示）；这种色光的波长的表达式λ=____________（用Δx、L、d表示）．利用上述测量结果，代入数据经计算可得 =_____________m（保留三位有效数字）．7．如图是“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置图：(1)备有下列仪器：A．白炽灯B．双缝C．滤光片D．单缝 E.白色光屏把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是：A--____---_____---_____--E（填写字母代号）。

(2)x 表示相邻亮条纹中心距离，d表示双缝间的距离，L表示双缝到光屏的距离，则计算波长的公式：_________。

(3)已知双缝到光屏之间的距离L＝500mm，双缝之间的距离d＝0.50mm，单缝到双缝之间的距离s＝100mm，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，可以采用的改善办法有________。

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8．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)若想减小从目镜中观察到的相邻条纹的间距，该同学可__； A ．将单缝向双缝靠近 B ．将屏向远离双缝的方向移动 C ．使用间距更大的双缝(2)某次测量时，分划板在A 位置的示数如图乙所示，此时示数为__cm ；若分划板在如图乙所示的B 位置的示数为2.59cm ，则相邻条纹的间距为__cm ；(3)该次测量时，选用的双缝的间距为0.400mm ，测得屏与双缝间的距离为1.20m ，则所测单色光的波长为__nm （结果保留三位有效数字）。

【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1．870 2.310 变小 A 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1][2]．图甲读数2mm+0.01mm×32.0=2.320mm； 图乙读数13.5mm+0. 解析：870 2.310 d xL变小 A 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1][2]．图甲读数2mm+0.01mm ×32.0=2.320mm ； 图乙读数13.5mm+0.01mm ×37.0=13.870mm ； 则条纹间距13.870 2.320mm=2.310mm 61x -∆=-(2)[3]．根据Lx dλ∆=可得波长的表达式 =d xLλ∆ (3)[4]．若改用频率较高的单色光照射，则波长减小，由Lx dλ∆=可知，得到的干涉条纹间距将变小；(4)[5]．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Lx dλ∆=可知，条纹间距不变，选项A 正确，BCD 错误。

故选A 。

2．AD AC 【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，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解析：AD AC dx L∆ 【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，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，C 错误，D 正确。

故选AD 。

(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，A 正确，B 错误； CD ．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，C 正确，D 错误。

故选AC 。

(3)[3]根据两个相邻的明纹间（或暗纹）间距为L x dλ∆=可得波长表达式d x Lλ=∆ 3．双缝 获得相干光 变大 减小【解析】【分析】本题主要考查用双缝干涉测光的波长。

【详解】(1)[1][2]为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝，然解析：双缝 获得相干光 变大 Xd l∆ 减小 【解析】 【分析】本题主要考查用双缝干涉测光的波长。

【详解】(1)[1][2]为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝，然后让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以N 处的实验器材是双缝；双缝的作用是获得相干光源。

(2)[3]干涉图样应是时间距相等明暗相间的条纹，由于红光的波长大于蓝光的波长，根据L x dλ∆=可知，红光的干涉图样的明暗相间的条纹更宽，所以相邻两个暗条纹的中心间距将变大。

(3)[4]根据公式L x dλ∆=解得xd Lλ=Δ (4)[5]干涉图样应是时间距相等明暗相间的条纹，由于红光的波长大于绿光的波长，根据L x dλ∆=可知，绿光的干涉图样的明暗相间的条纹更窄，所以相邻两个暗条纹的中心间距将减小。

4．4 15.7 减小测量的绝对误差(或提高测量的精确度) 【解析】 【分析】 【详解】[1]游标卡尺读数等于固定刻度读数加上游标尺读数；图2中主尺读出固定刻度读数为：11解析：4 15.7 减小测量的绝对误差(或提高测量的精确度) 85.410-⨯ 【解析】 【分析】 【详解】[1]游标卡尺读数等于固定刻度读数加上游标尺读数；图2中主尺读出固定刻度读数为：11mm ，游标尺第4刻线与主尺刻线对齐为：0.14=0.4mm ⨯，故读数为：11mm+0.1m 4=11.4mm ⨯[2]同理图4中游标尺第7刻线与主尺刻线对齐，故读数为：15mm+0.1m 7=15.7mm ⨯故由图可知条纹间距为：15.711.4mm 1.075mm 4x -∆== [3]实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小测量的绝对误差(或提高测量的精确度). [4]根据双缝干涉的条纹间距公式：L x dλ∆=计算得出：3381.075100.0510m 5.410m 1x d L λ---∆⋅⨯⨯⨯==≈⨯5．ADCBE 6.4×10－7 AB【解析】 【详解】（1）[1]．把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是：ADCBE ；（2）[2]．游标卡尺读数精确度为0.1mm ，解析：ADCBE 6.4×10－7 AB 【解析】 【详解】（1）[1]．把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是：ADCBE ；（2）[2]．游标卡尺读数精确度为0.1mm ，A 位置主尺读数为11mm ，游标尺读数为1，读数为x 1＝11mm ＋1×0.1mm ＝11.1mm 同理B 位置读数为x 2＝15.6mm 则条纹间距Δx ＝217x x -＝0.64mm. 利用λ＝dLΔx ＝6.4×10－7m. （3）[3]．由Δx ＝Ldλ可知，要增大条纹间距，可用波长更长的入射光或增大双缝到屏的距离，故AB 正确．6．60mm 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]游标卡尺的主尺读数为11mm ，游标读数为0.02mm×6×5=0.60mm，所以最终读数为． （2）[2][3][解析：60mm 214x x - dx L∆ 75.6710m -⨯ 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]游标卡尺的主尺读数为11mm ，游标读数为0.02mm×6×5=0.60mm ，所以最终读数为211.60x mm =．（2）[2][3][4]两个相邻明纹（或暗纹）间的距离214x x x -∆=根据L x dλ∆=得3370.210210 5.67100.6d x m m L λ---∆⨯⨯⨯===⨯；7．C D B 6.4×10－7 AD【解析】 【分析】 【详解】(1)[1][2][3]双缝干涉实验让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以让白炽灯光通过解析：C D B xdLλ∆= 6.4×10－7 AD 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1][2][3]双缝干涉实验让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以让白炽灯光通过滤光片，再经过单缝形成单色光，再通过双缝，正确的排列顺序应该是ACDBE (2)[4]根据双缝干涉条纹的间距公式Lx dλ∆=可得计算波长的公式 xdLλ∆=(3)[5]10刻度的游标卡尺的最小分度为0.1mm ，A 图读出主尺的刻度为1.1cm ，游标尺上的第一刻度与上面对齐，所以读数为：0.1×1=0.1mm ，总读数为：1.1cm+0.1mm=11.1mm ；B图读出主尺的刻度为1.5cm ，游标尺上的第6刻度与上面对齐，所以读数为：0.1×6=0.6mm ，总读数为：1.5cm+0.6mm=15.6mm ；A 与B 之间的间隔是7个条纹，所以干涉条纹的宽度4810.01560.0111m=6.4210m 77x x x ---∆==⨯ 根据Lx dλ∆=代入数据得 76.410m x dLλ-∆⋅==⨯ (4)[6]根据Lx dλ∆=可知，实验中发现条纹太密，可以通过增大双缝到屏的距离，增大波长，和减小双缝间距，故AD 正确，BC 错误。