辽宁省大连市渤海高级中学《实验：用双缝干涉测量光的波长》单元测试题含答案

辽宁省大连市渤海高级中学《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．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，某同学安装实验装置如图甲所示，调试好后能观察到清晰的干涉条纹．（1）根据实验装置知，②、③、④依次是______、______、______．（2）某次实验时，该同学调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮纹的中心，如图乙所示，此时螺旋测微器的读数为______mm．（3）转动手轮，使分划线向一侧移动到另一条亮纹的中心位置，再次从螺旋测微器上读数．若实验测得4条亮纹中心间的距离为∆x1=0.960mm，已知双缝间距为d=1.5mm，双缝到屏的距离为L=1.00m，则对应的光波波长λ=______mm．2．（一）在做了“测定平行玻璃砖的折射率”的实验（如图）后，某同学得出下列几种结论中，说法正确的是_______________A．玻璃砖的宽度适当选大些B．入射角应尽量小些，防止在另一侧面发生全反射C．大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些D．入射角越大越好，这样测量误差能尽可能的减小E.玻璃砖的折射率与入射角有关，入射角越大，测得折射率越大F.玻璃砖的折射率与入射角无关，入射角越大，折射角越大，但是入射角与折射角的正弦值的比值是一个常数G.玻璃砖的折射率与入射角无关，入射角越大，折射角越大，但是入射角与折射角的比值是一个常数（二）做“用双缝干涉测光的波长”实验中，使用的双缝间距d＝0.20mm，双缝到光屏的距离L＝600mm，观察到的干涉条纹如图所示．(1)在测量头上的是一个螺旋测微器（又叫“千分尺”），分划板上的刻度线处于x1、x2位置时，对应的示数如图所示，则分划板位置x1＝________mm，x2＝________mm；(2)相邻亮纹的间距△x________mm；(3)计算单色光的波长的公式λ＝________（用L、d、x1、x2表示）；(4)代入数据计算单色光的波长λ＝_______m（结果保留两位有效数字）．3．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4．如图甲所示为双缝干涉实验的装置示意图，现要利用这套装置来测量某种单色光的波长。

(1)装置示意图中有三个电学元件的名称空缺，关于它们的说法正确的是_____。

A．①是双缝，③是滤光片B．②是双缝，③是单缝C．②是单缝，③是双缝(2)用20分度的游标卡尺测量双缝间距如图乙所示，双缝间距d=_____mm。

(3)图丙为实验得到的干涉条纹，用测量头测出了第1条和第6条亮纹中心间的距离为x∆，已知双缝到光屏的距离为l，则所测单色光波长的计算式为λ=_____（用题中所给的字母表示）。

5．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，①下列操作正确的是________．A．先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头B．接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压C．观察到条纹比较模糊，可以调节拨杆进行调整D．测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线与该亮纹边缘重合②下列图示中条纹间距表示正确是________．6．用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：A．白炽灯 B．单缝片 C．光屏 D．双缝E、遮光筒F、滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上)(1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：_______________．(2)正确调节后，在屏上观察到红光的干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a，改用绿色滤光片，其它条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有a__ b．(填“大于”、“小于”、或“等于”)(3)在双缝干涉实验中，滤光片的作用是_____，单缝的作用是_____，双缝的作用是_____．7．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”）。

8．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，用以测量红光的波长。

（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，使光束能沿遮光筒的轴线把屏照亮；②按合理的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时还应注意______和______。

（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，记下此时如图乙所示的手轮上的示数为______mm，求得相邻亮纹的间距∆x为______mm。

（4）已知双缝间距d为2.0×10-4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式λ=______。

求得所测红光波长为______mm。

【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．单缝 双缝 遮光筒 1.680 4.8×10﹣4【解析】【详解】（1）该实验是让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以光具座上放置的光学元件依次为光源、滤解析：单缝 双缝 遮光筒 1.680 4.8×10﹣4【解析】【详解】（1）该实验是让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以光具座上放置的光学元件依次为光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏．注意调节光学元件各中心位于遮光筒的轴线上．根据∆x =L dλ知，增大双缝和遮光屏的间距或减小双缝间的间距，可以增加相邻亮纹（暗纹）间的距离．（2）螺旋测微器的固定刻度读数为1.5 mm ，可动刻度读数为0.01×18.0 mm=0.180 mm ，所以最终读数为1.680 mm ．（3）由题意可知，相邻条纹间距为∆x=13x ∆=0.32 mm ，根据∆x =L d λ得， λ=xd L∆=31.50.320110⨯⨯ mm=4.8×10﹣4 mm ． 【点睛】 解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式∆x =L d λ． 2．ACF 2.190(±0.02) 7.868(±0.02) 1.420(±0.02) 4.7×10-7【解析】【分析】【详解】(1)[1]．A 、为了减解析：ACF 2.190(±0.02) 7.868(±0.02) 1.420(±0.02)()214d x x L - 4.7×10-7 【解析】【分析】【详解】(1)[1]．A 、为了减小测量的误差，玻璃砖的宽度适当大一些，故A 正确．B 、D 、为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，效果会更好，B ，D 均错误．C 、大头针P 1和P 2及P 3和P 4之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，效果会好些；C 正确．E 、F 、G 、玻璃砖的折射率是由玻璃本身的材料决定，与光的入射角和折射角无光，根据折射定律知折射率等于入射角的正弦与折射角的正弦之比，故E 、G 错误，F 正确．故选ACF ．(2)[2][3]．螺旋测微器读x 1，主尺读数为2mm ，转动刻度0.01×19.0=0.190mm ，两者相加为2.190mm(2.188~2.192)．螺旋测微器读x 2，主尺读数为7.5mm ，转动刻度0.01×36.8=0.368mm ，两者相加为7.868mm(7.866~7.870)．[4]．根据条纹图可知21 1.420mm(1.418~1.422)4x x x -∆== (3)[5][6]．根据干涉的条纹公式L x d λ∆=，可得 21()4d x x d x L Lλ-=∆=， 代入数据可得 74.710m λ-=⨯.【点睛】测定玻璃折射率的实验关键掌握实验原理折射定律；研究双缝干涉实验的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及双缝干涉条纹的间距公式L x dλ∆=. 3．870 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 2.310d x L∆ 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L x dλ∆= 可得波长的表达式=d x Lλ∆ (3)[4]．若改用频率较高的单色光照射，则波长减小，由L x d λ∆=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L x dλ∆=可知，条纹间距不变，选项A 正确，BCD 错误。