高考物理一轮复习 专题62 双缝干涉测光的波长(练)(含解析)

专题62 双缝干涉测光的波长
1．在利用双缝干涉测量光的波长实验中，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹，读出手轮的读数0．045mm,如图甲所示．继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮条纹，如图乙所示，读出手轮的读数为_______mm。

如果已经量得双缝的间距是0．30 mm，双缝和光屏之间的距离是900 mm，则待测光的波长是___________m．（结果保留三位有效数字）
【答案】 14．535 5．37×10－7
2．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所示，调试好后能观察到清晰的干涉条纹
（1）根据实验装置可知，②.④分别是__________________。

（2）某次实验时，该同学调节划分板的位置，使分划板中心刻度线对齐某亮纹的中心，如图②所示，此时螺旋测微器的读数为_________
（3）转动手轮，使分划线向一侧移动到另一亮纹的中心位置，再次从螺旋测微器上读数，若
∆=0.960mm，已知双缝间距为d=1.5mm，双缝到屏的距离实验测得4条亮纹中心间的距离为x
为L=1.00m，则对应的光波波长λ=_________
【答案】（1）滤光片.双缝.（2）1.181mm （3）4
4.810mm -⨯
【名师点睛】解决本题的关键掌握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，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L x d
λ∆= 3．某同学设计了一个测定激光波长的实验装置如图（a ）所示，激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片上出现一排等距的亮点。

图（b ）中的黑点代表亮点的中心位置。

（1）这个现象说明激光具有__________性。

（2）通过量出相邻光点的距离可以算出激光的波长．据资料介绍：如果双缝的缝间距离为d ，双缝到感光片的距离为L ，感光片上相邻两光点间的距离为∆x ，则光的波长学测得L= 1．000m ，缝间距d ＝0．220mm ，用带10分度游标的卡尺测得感光片上第1到第4个光点的距离如图（b ）所示，该距离是__________mm ，实验中激光的波长λ＝ m ．（保留2位有效数字）
（3）如果实验时将红色激光换成绿色激光，屏上相邻两点间的距离将_________。

【答案】（1）波动 （2）8．5 6．2×10-7 （3）减小
【解析】
（1）这个现象是光的干涉现象．干涉现象是波独有的特征，所以说明激光具有波动性．
（2）由游标卡尺的读数原理知第1到第4个光点的距离是8．5mm ． 由题意知8.53b mm =
，a=0．220mm ，L=1．0000m ， 所以波长76.210ab m L
λ-==⨯．
（3）蓝光波长小于红光波长，由ab L
λ=知：相邻两光点间距离变小。

【名师点睛】考查光的干涉现象，关键是搞清试验的原理及实验的步骤等；同时掌握游标卡尺的读数，理解各色光的波长关系。

1．如下图所示：某同学对双缝干涉实验装置进行调节并观察实验现象：
（1）图甲、图乙是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是_______________(填字母)．
（2）下述现象中能够观察到的是：（_____）
A ．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
B ．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
C ．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
D ．去掉滤光片后，干涉现象消失
（3）如果测得第一条亮条纹中心与第六条亮条纹中心间距是11.550mm ，求得这种色光的波长为______m 。

（已知双缝间距d=0.2mm ，双缝到屏的距离L=700mm ）
【答案】 A AC 6.6×10-7m
（3）相邻亮条纹的间距6111.550 2.3155
a a x mm mm -∆=== ． 根据L x d
λ∆=得， 3472.3110210 6.6100.7x d m L λ---∆⋅⨯⨯⨯===⨯ ．
点睛：本题关键是明确实验原理，体会实验步骤，最好亲手做实验；解决本题的关键掌握双
缝干涉条纹的间距公式
L
x
d
λ∆=．
2．在“用双缝干涉测定光波波长的实验”中，实验装置如图。

回答以下问题：
（1）光源发出的光经过滤光片、单缝、双缝，是为了让进入遮光筒的光是____(填序号)。

A. 相干光
B. 单色光源
C. 偏振光源
D. 线性光源
（2）某次实验中，双缝间距d＝0.2 mm，双缝到光屏间的距离L＝0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺（10分度）示数分别如如图乙、丙所示，图乙中游标卡尺读数为x A＝______mm，此光波的波长是______m。

【答案】 A 19.3, 6×10-7
3．现有器材：A.毛玻璃屏 B.双缝 C.白光光源 D.单缝 E.红色滤光片，要把它们放在图1中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为C、E、_______、________、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。

在步骤②时应注意单缝与双缝间距要适当，且单缝与双缝要相互________（填“平行”或“垂直”）。

（3）在图2中将测量头的分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐时示数为2.320mm，与第6条亮纹中心对齐时示数为13.870mm，可求得相邻亮纹中心的间距Δx=_______mm。

（4）若仅将双缝与光屏间的距离适当增大，则可观察到相邻亮条纹间距将________（选填“变大”或“变小”）。

【答案】 D B 平行 2.310 变大
1．【2016·江苏卷】在上述杨氏干涉实验中，若单色光的波长λ=5.89×10-7m，双缝间的距离d=1mm，双缝到屏的距离=2m．求第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距．
【答案】1.178×10–2 m
【解析】相邻亮条纹的中心间距Δl
x
d λ
=由题意知，亮条纹的数目n=10
解得
nl
L
d
λ
=，代入数据得L=1.178×10–2 m
【方法技巧】重点考查条纹间距的公式Δl
x
d λ
=。