河南省正阳高中 高中物理-实验：用双缝干涉测量光的波长测试题

河南省正阳高中高中物理-实验：用双缝干涉测量光的波长测试题一、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．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图所示.（1）以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点A．灯丝和单缝及双缝必须平行放置B．干涉条纹与双缝垂直C．干涉条纹疏密程度与双缝宽度有关D．干涉条纹间距与光的波长有关以上几点中你认为正确的是______________.（2）当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时，手轮上的示数如图甲该读数为_____________mm.（3）如果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.则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值____________实际值.（填“大于”、“小于”或“等于”）3．（1）利用甲图所示装置研究光的某些现象，下列说法正确的是______。

A．若在光屏上得到的图样如（a）图所示，则光源和光屏间放置的是单缝挡板B．若光源和光屏间放置的是双缝挡板，光源由红光换作蓝光后，图样的条纹宽度会变窄C．若光源和光屏间放置的是三棱镜，光源能发出红、绿、紫三色光，则红光最有可能照射不到光屏上D．若光源和光屏间放置的是三棱镜，光源能发出红、绿、紫三色光，则紫光最有可能照射不到光屏上（2）用双缝干涉测量某单色光的波长时，所得图样如乙图所示，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丙图所示，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18.6mm。

已知双缝挡板与光屏间距为0.6m，双缝相距0.2mm，则所测单色光的波长为______m。

4．利用如图甲所示装置研究双缝干涉现象，安装好仪器，调整光源的位置，使光源发出的光能平行地进入遮光筒并照亮光屏。

放置单缝和双缝，使缝相互平行，调整各部件的间距，观察白光的双缝干涉图样，在光源和单缝间放置滤光片，使单一颜色的光通过后观察单色光的双缝干涉图样。

用米尺测出双缝到屏的距离L，用测量头测出相邻的两条亮（或 ，换用不同颜色的滤光片，观察干涉图样的异同，并求出相应的波暗）纹间的距离x长。

（1）关于该实验，下列说法正确的是________（填正确答案标号）。

A．增大单缝到双缝的距离。

干涉条纹间距变窄B．将蓝色滤光片换成红色滤光片，干涉条纹间距变窄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，将观察到彩色的干涉条纹（2）实验装置中分划板与螺旋测微器相连，第一次分划板中心刻度线对齐第1条亮纹中心，螺旋测微器读数为1.990mm，转动手轮第二次分划板中心刻度线对齐第10条亮纹中心，螺旋测微器的示数如图乙所示。

已知双缝的间距为0.5mm，从双缝到屏的距离为1m，则图乙中螺旋测微器的示数是_______mm，求得相邻亮纹的间距x 为________mm，所测光波的波长为_______m（结果保留两位有效数字）。

5．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：(1)以下哪些操作能够增大屏上相邻两条亮纹之间的距离________A．将绿色滤光片换为红色滤光片 B．增大双缝之间的距离C．增大单缝与双缝之间的距离 D．增大双缝与屏之间的距离(2)调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某条亮条纹(并将其记为第一条)的中心，如图乙所示，此时手轮上的读数为___mm；转动手轮，使分划线向右侧移动到第四条亮条纹的中心位置，读出手轮上的读数，并由两次读数算出第一条亮条纹中央到第四条亮条纹中央之间的距离a＝9.900mm，又知双缝间距 d＝0.200mm，双缝到屏的距离l＝1.00m，则对应的光波的波长为___m。

（保留三位有效数字）6．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。

(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，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．将屏向远离双缝的方向移动D．使用间距更小的双缝(2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为∆x，则单色光的波长λ=_____。

(3)本实验用到了干涉条纹间距公式，请利用图乙（图中d≪l）证明之________。

7．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，如图甲所示，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d=0.25mm 的双缝屏。

从仪器注明的规格可知，单缝与双缝之间的距离为5.00cm，光屏与双缝屏间的距离L=60.00cm。

接通电源使光源正常工作。

（1）在图甲中，要使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，以下操作最合理的是______ ；A．移动光源B．转动双缝C．调节拨杆D．转动遮光筒（2）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，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．将屏向远离双缝的方向移动D．使用间距更小的双缝（3）某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第 1 次看到的干涉条纹如图乙所示，图乙中的数字是该同学给各暗纹的编号，分划板中心刻线对准 1、2 间的亮纹中心，此时游标尺的读数x1=9.30 mm；接着再转动手轮，看到的的干涉条纹如图丙所示，此时游标卡尺读数如图丁所示，则读数x2=_____mm；利用上述测量结果，经计算可得这种色光的波长λ=____ nm（计算结果保留三位有效数字）。

8．某同学在做“用双缝干涉测定光的波长”的实验时，第一次分划板中心刻度线对齐第2条亮纹的中心时（如图甲中的A），游标卡尺的示数如图乙所示，第二次分划板中心刻度线对齐第6条亮纹的中心时（如图丙中的B），游标卡尺的示数如图丁所示．已知双缝间距d=0.5mm，双缝到屏的距离l=1m，则：图乙中游标卡尺的示数为__mm．图丁中游标卡尺的示数为__mm，所测光波的波长为__m （保留两位有效数字）．【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．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．（1）ACD （2）0.702（0.701---0.703都给分） （3）大于【解析】【分析】【详解】(1) A 项：实验中，灯丝和单缝及双缝必须平行放置，故A 正确；B 项解析：（1）ACD （2）0.702（0.701---0.703都给分） （3）大于【解析】【分析】【详解】(1) A 项：实验中，灯丝和单缝及双缝必须平行放置，故A 正确；B 项：干涉条纹与双缝平行，故B 错误；C 、D 项：根据干涉条纹的间距公式知，干涉条纹疏密程度与双缝宽度、波长有关，故C 、D 正确；(2) 螺旋测微器的读数为：0.5mm+0.01mm×20.2mm=0.702mm ；(3) 如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，条纹间距测量值偏大，根据双缝干涉条纹的间距公式，待测光的波长测量值也是偏大． 【点晴】根据干涉条纹的间距公式分析间距与哪些因素有关，螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读，如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，条纹间距测量值偏大；根据干涉条纹的间距公式分析． 3．BD 11.4 6.0×10-7【解析】【详解】（1）[1]A ．若在光屏上得到的图样如（a ）图所示为干涉条纹，则光源和光屏间放置的是双缝挡板，不是单缝，A 错误；B ．若光源解析：BD 11.4 6.0×10-7【解析】【详解】（1）[1]A ．若在光屏上得到的图样如（a ）图所示为干涉条纹，则光源和光屏间放置的是双缝挡板，不是单缝，A 错误； B ．若光源和光屏间放置的是双缝挡板，光源由红光换作蓝光后，依据干涉条纹间距公式L x dλ∆= 可知，波长变短，图样的条纹宽度会变窄，B 正确；C ．若光源和光屏间放置的是三棱镜，光源能发出红、绿、紫三色光，红光偏折最小，则红光最有可能照射到光屏上，C 错误；D ．若光源和光屏间放置的是三棱镜，光源能发出红、绿、紫三色光，紫光偏折最大，则紫光最有可能照射不到光屏上，D 正确。

故选BD 。

（2）[2][3]由图丙所示可知，游标卡尺示数为：11mm+4×0.1mm=11.4mm条纹间距为：()3118.611.4mm 1.8mm 1.8104x -∆=⨯-==⨯m 由双缝干涉条纹公式有：L x dλ∆= 代入数据解得：76.010λ-=⨯m4．CD 13.870 1.320【解析】【分析】【详解】（1）[1]．根据，为双缝间距，L 为双缝到屏的距离，增大单缝到双缝的距离，干涉条纹间距不变，A 错误；将蓝色滤解析：CD 13.870 1.320 76.610-⨯【解析】【分析】【详解】（1）[1]．根据L x dλ∆=，d 为双缝间距，L 为双缝到屏的距离，增大单缝到双缝的距离，干涉条纹间距不变，A 错误；将蓝色滤光片换成红色滤光片，由于红光的波长比蓝光长，干涉条纹间距变宽，B 错误；换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄，C 正确；去掉滤光片后，将观察到白光彩色的干涉条纹，D 正确。