用双缝干涉测量光的波长(含答案)
4.4实验：用双缝干涉测量光的波长(解析版)
4.4实验：用双缝干涉测量光的波长 同步练习一、实验题1．（2021·江苏省泗阳中学高二阶段练习）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，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮 ①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 ①用米尺测量双缝到屏的距离①用测微目镜（其读数方法同螺旋测微器）测量数条明纹间的距离在操作步骤①时，还应注意______和______，为了增加屏上相邻明纹（暗纹）间的距离，可采取______或______的方法；（3）将测微目镜的分划板中心刻线与某条明纹中心对齐，将该明纹定为第1条明纹，此时手轮上的示数如图所示，然后同方向转动测微目镜，使分划板中心刻线与第6条明纹中心对齐，记下此时图中手轮上的示数为______mm ，求得相邻明纹的间距x ∆为______mm ；（4）已知双缝间距d 为42.010m -⨯，测得双缝到屏的距离l 为0.700m ，由计算式λ=______，可以求得所测红光波长为______nm 。
【答案】E D B 单缝和双缝间距 单缝与双缝相互平行 减小双缝间距离 增大双缝到屏的距离 13.810 2.290 d xLλ=∆ 654 【详解】（1）[1][2][3]为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝，即E 、D 、B 。
（2）[4][5]在操作步骤①时还应注意单缝和双缝间距5cm ～10cm ，使单缝与双缝相互平行，使一个线光源变为频率相等的两个线光源。
[6][7]根据Lxdλ∆=知为增加相邻亮纹间的距离，可采取减小双缝间距离，或增大双缝到屏的距离。
2025年高考物理复习之小题狂练600题(实验题)：用双缝干涉测量光的波长(10题)
2025年高考物理复习之小题狂练600题（实验题）：用双缝干涉测量光的波长（10题）一．实验题（共10小题）1．（2024•沙坪坝区校级模拟）某同学利用双缝干涉测量光的波长的实验装置如图甲所示，单色光在双缝与毛玻璃之间发生干涉，在目镜中可观察到干涉条纹。
（1）在实验当中，该同学观察到条纹很清晰但测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图乙所示，为了使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，最合理的操作是仅将（填选项前的字母）旋转一个适当角度。
A．单缝B．双缝C．测量头（2）该同学正确操作后观察到的干涉条纹如图丙所示，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a 位置，手轮的读数如图丁所示，此时手轮的读数为mm。
（3）已知双缝间距为d，双缝到毛玻璃的距离为1，分划板中心刻线对准a位置时手轮的读数记作x1，继续转动手轮，分划板中心刻线对准b位置时手轮的读数记作x2（x2＞x1），则所测单色光的波长λ＝（用题中物理量符号表示）。
2．（2024•武汉模拟）图（a）是用双缝干涉测量光的波长的实验装置。
（1）测量过程中，下列说法正确的是。
A.换用间距更大的双缝，相邻两亮条纹中心的距离增大B.把绿色滤光片换成红色滤光片，相邻两亮条纹中心的距离增大C.把屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离减小（2）在某次测量中，测量头如图（b）所示，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心，此时螺旋测微器的读数为mm；转动手轮，使分划板中心刻线向一侧移动到另一条亮条纹的中心，由螺旋测微器再读出一读数。
（3）若实验测得第1条亮条纹到第4条亮条纹中心间的距离x＝0.960mm，已知双缝间距d＝1.5mm，双缝到屏的距离l＝1.00m，则对应的光波波长λ＝nm（保留3位有效数字）。
3．（2024•广东三模）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中（装置如图1所示）。
（1）下列说法正确的是。
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心前，应放上单缝和双缝B．用测量头测量时，应使分划板中心刻线与亮条纹的中心对齐C．屏上的干涉条纹与双缝垂直（2）如果用激光器做光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是。
高中物理实验知识点专题讲解19---用双缝干涉测光的波长 含答案
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【点评】对同一装置，干涉条纹间距与波长成正比 热点关注 知识：光的干涉的应用 例 4（09 年福建卷）【题号：3200002262】13. 光在科学技术、生产和生活中有着广 泛的应用，下列说法正确的是 A. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 B. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象 C. 在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象 D. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 【点评】掌握各种物理现象形成的原理
一、实验目的 1．了解光波产生稳定的干涉现象的条件。 2．观察白光和单色光的双缝干涉图样。 3．测定单色光的波长。
二、实验器材 双缝干涉仪(由光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头组 成)，另外还有学生电源、导线、 __刻度尺_____。
三、光的干涉条件
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例 1．在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹．若在双 缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过 绿光)，这时( )． A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失 B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在 C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D．屏上无任何光亮
(2)设光源 S 到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为 a 和 L，光的波长为 λ，在光屏上形成干涉条纹。写出相邻两条亮纹（或暗纹）间距离 Δx 的表达式。
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【解析】 (1)见图 (b)。
(2)由双缝干涉相邻亮纹（或ห้องสมุดไป่ตู้纹）间距离公式：
。
根据平面镜成像的对称性得 d=2a，
所以
。
【点评】杨氏双缝干涉是光的波动性的有力证据，要牢记干涉现象中相邻两亮纹（或
江苏省扬州市扬州中学 《实验：用双缝干涉测量光的波长》单元测试题含答案
江苏省扬州市扬州中学《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．(1)在用双缝干涉测光的波长的实验中，所用实验装置如图甲所示．①转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹，读下手轮的读数如图甲所示．继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮条纹，读下手轮的读数如图乙所示．则相邻两亮条纹的间距是________mm．②如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长，则图中除了白炽灯换成激光发射器以外，其他不必要的器材元件有________．(2)在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形的三棱镜ABC，并确定AB和AC界面的位置．然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和P2的像．正确完成上述操作后，在纸上标出大头针P3、P4的位置（图中已标出）．为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线，如图2甲、乙所示．在图2中能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图_______（选填“甲”或“乙”），所测玻璃折射率的表达式n=_________（用代表线段长度的字母ED、FG表示）．2．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（其中双缝和光屏连在遮光筒上）：A．白炽灯 B．单缝片 C．光屏 D．双缝 E．滤光片（1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：________；（2）在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距△x1与绿光的干涉条纹间距△x2相比，△x1________△x2（填“＞”、“=”或“＜”）．若实验中红光的波长为630nm，双缝与屏幕的距离为1.00m，测得第l条到第6条亮条纹中心问的距离为10.5mm，则双缝之间的距离为________mm．3．同学们利用图示装置测量某种单色光的波长。
《实验：用双缝干涉测量光的波长》单元测试题(含答案)
《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．（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。
2．用双缝干涉测光的波长实验装置如图甲所示，已知双缝与屏的距离L，双缝间距d.用测量头来测量亮纹中心的距离测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图乙所示)，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数．(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1= ______mm (允许误差)、对准第4条时读数x2= ______mm(允许误差)(2)写出计算波长λ的表达式，λ= ______ (用x 1、x 2、L 、d 表示，不用计算)．(3)在屏上观察到了干涉条纹如果将双缝的间距变大，则屏上的干涉条纹的间距将变______ ；(选大或小)3．小明和小强两位同学根据老师的要求到实验室想利用双缝干涉实验仪测量光的波长，实验老师给他提供（如图甲所示的）实验仪器。
实验：用双缝干涉测量光的波长试题(含答案)
实验：用双缝干涉测量光的波长试题(含答案)一、实验：用双缝干涉测量光的波长实验题1．如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光d=的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间具座上，并选用缝间距0.20mmL=．然后，接通电源使光源正常工作．的距离700mm①已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游标尺）上有20分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐，如图乙所示，此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示，此示数为__________mm；接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐，测得A到B条纹间的距离为8.40mm．利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长λ=__________m（保留2位有效数字）．②另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好．若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加．以下改动可能实现这个效果的是__________．A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间 B．仅将单缝远离双缝移动少许C．仅将单缝与双缝的位置互换 D．仅将红色滤芯光片换成绿色的滤芯光片2．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。
第4章 第5节 用双缝干涉实验测定光的波长
第4章第5节用双缝干涉实验测定光的波长D．只是半波长的奇数倍【解析】光的干涉现象出现亮条纹的条件：δ＝nλ(n＝0，±1，±2…)【答案】 A4．(3分)如图4－5－2所示，是单色光双缝干涉实验某一时刻的波形图，实线表示波峰，虚线表示波谷．在此刻，介质中A点为波峰相叠加点，B点为波谷相叠加点，A、B连线上的C点为某中间状态相叠加点．如果把屏分别放在A、B、C三个位置，那么()图4－5－2A．A、B、C三个位置都出现亮纹B．B位置出现暗纹C．C位置出现亮或暗条纹由其他条件决定D．以上结论都不对【解析】在干涉现象中，所谓“振动加强点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相同的，该点的振幅是两列波的振幅之和，而不要理解为该点始终处于波峰或波谷，在某时刻它也可以位于平衡位置(如图中C点)，所谓“振动减弱点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相反的，该点的振幅是两列波长的振幅之差，如果两列波的振幅相同，则该点始终在平衡位置，对光波而言，该点是完全暗的．本题中，A、B、C连线上所有点到缝S1、S2的距离相等，所以A、B、C三点都是振动加强点，屏上对应出现的是亮条纹，所以A正确．【答案】 A课标导思1.了解光波产生稳定干涉图样的条件．2．会用公式Δx＝Ldλ测定波长.学生P 52一、实验目的1．了解光波产生稳定干涉图样的条件．2．观察白光及单色光的双缝干涉图样．3．掌握用公式Δx ＝L d λ测定波长的方法．4．会用测量头测量条纹间距离．二、实验原理1．相邻明纹(暗纹)间的距离Δx 与入射光波长λ之间的定量关系推导如图4－5－3所示，双缝间距d ，双缝到屏的距离L .双缝S 1、S 2的连线的中垂线与屏的交点为P 0.对屏上与P 0距离为x 的一点P ，两缝与P 的距离PS 1＝r 1，PS 2＝r 2.在线段PS 2上作PM ＝PS 1，则S 2M ＝r 2－r 1，因d ≪L ，三角形S 1S 2M 可看作直角三角形．有：r 2－r 1＝d sin θ(令∠S 2S 1M ＝θ)．图4－5－3则：x ≈L tan θ≈L sin θ有：r 2－r 1＝d x L若P 处为亮纹，则d x L ＝±kλ，(k ＝0,1,2，…)解得：x ＝±k L d λ.(k ＝0,1,2，…)相邻两亮纹或暗纹的中心距离：Δx ＝L d λ.2．测量原理由公式Δx ＝L d λ可知，在双缝干涉实验中，d 是双缝间距，是已知的；L 是双缝到屏的距离，可以测出，那么，只要测出相邻两明条纹(或相邻两暗条纹)中心间距Δx ，即可由公式λ＝d l Δx 计算出入射光波长的大小．3．条纹间距Δx 的测定测量头由分划板、目镜、手轮等构成，测量时先转动测量头，让分划板中心刻线与干涉条纹平行，然后转动手轮，使分划板向左(向右)移动至分划板的中心刻线与条纹的中心对齐，记下此时读数，再转动手轮，用同样的方法测出n个亮纹间的距离a，可求出相邻两亮纹间的距离Δx＝an－1.三、实验器材双缝干涉仪(包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及测量头，其中测量头又包括：分划板、目镜、手轮等)、学生电源、导线、米尺.学生P52一、实验步骤1．按图4－5－4所示安装仪器．图4－5－42．将光源中心、单缝中心、双缝中心调节在遮光筒的中心轴线上．3．使光源发光，在光源和单缝之间加红(绿)色滤光片，让通过后的条形光斑恰好落在双缝上，通过遮光筒上的测量头，仔细调节目镜，观察单色光的干涉条纹，撤去滤光片，观察白光的干涉条纹(彩色条纹)．4．加装滤光片，通过目镜观察单色光的干涉条纹，同时调节手轮，划板的中心刻线对齐某一条纹的中心，记下手轮的读数，然后继续转动使分划板移动，直到分划板的中心刻线对齐另一条纹中心，记下此时手轮读数和移过分划板中心刻度线的条纹数n.5．将两次手轮的读数相减，求出n条亮纹间的距离a，利用公式Δx＝a/(n－1)，算出条纹间距，然后利用公式λ＝dLΔx，求出此单色光的波长λ(d、L仪器中都已给出)．6．换用另一滤光片，重复步骤3、4，并求出相应的波长．二、注意事项1．单缝、双缝应相互平行，其中心大致位于遮光筒的轴线上，双缝到单缝距离应相等．2．测双缝到屏的距离l可用米尺测多次取平均值．3．测条纹间距Δx时，用测量头测出n条亮(暗)纹间的距离a，求出相邻的两条亮(暗)纹间的距离Δx＝an－1.三、误差分析本实验为测量性实验，因此应尽一切办法减少有关测量的误差，实验中的双缝间距d是器材本身就给出的，因此另外就要注意L和Δx的测量．1．L的测量因本实验中，双缝到屏的距离较大，L的测量误差影响不太大，也应尽量用米尺(精确到mm)准确去测定，如果可能，可多次测量求平均值．2．条纹间距Δx的测定(1)分划板的调节，分划板上的刻线形状如图4－5－5所示，一条水平刻线，三条竖直刻线，待视场中出现清晰的干涉条纹后，使竖直刻线与干涉条纹平行，若不平行，松开测量头上的紧固螺钉，转动测量头使其平行．图4－5－5(2)若直接测相邻两亮纹的间距Δx，相对误差较大，可象图4－5－6那样，转动手轮，使分划板中心刻线对齐左侧某一条清晰亮纹(暗纹)，记下游标尺读数x1；然后使分划板右移，让竖直中央刻线与第七条亮(暗)纹对齐，记下游标尺读数x7，则Δx＝x7－x16.图4－5－6(3)分划板刻线能否与干涉条纹对齐，对测量结果影响很大，由于明、暗条纹的界线不清晰，具体的对齐方法如下：把明(暗)纹嵌在分划板两条短刻线之间，使条纹的两边缘与短刻线的距离相等，这时即为对齐，如图4－5－7所示．图4－5－7(4)为更有效地减小实验误差，x1、x7的读数应重复测几次，取其平均值．一、实验原理的理解分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，已知λ红>λ紫，在屏上得到相邻亮纹间的距离分别为Δx1和Δx2，则()A．Δx1<Δx2B．Δx1>Δx2C ．若双缝间距d 减小，而其他条件保持不变，则Δx 1增大D ．若双缝间距d 减小，而其他条件保持不变，则Δx 不变【导析】 依据条纹间距表达式Δx ＝L d λ进行分析解答．【解析】 该题考查条纹间距的表达式．由Δx ＝L d λ，λ红>λ紫，得Δx 红>Δx紫，B 项正确．当双缝间距d 减小，其他条件不变时，条纹间距Δx 应增大，故C 项正确．【答案】 BC 根据Δx ＝L d λ即可得出结论透膜，一般用折射率为1.38的氟化镁，为了使波长为5.52×10－7 m 的绿光在垂直表面入射时使反射光干涉相消，求所涂的这种增透膜的厚度？【解析】 由于人眼对绿光最敏感，所以通常所用的光学仪器其镜头表面所涂的增透膜的厚度只使反射的绿光干涉相消，但薄膜的厚度不易过大，只需使其厚度为绿光在膜中波长的14，使绿光在增透膜的前后两个表面上的反射光互相抵消．而光从真空进入某种介质后，其波长会发生变化．若绿光在真空中波长为λ0，在增透膜中的波长为λ，由折射率与光速的关系和光速与波长及频率的关系得：n ＝c v ＝λ0f λf ，即λ＝λ0n ，那么增透膜厚度 h ＝14λ＝λ04n ＝5.52×10－74×1.38m ＝1×10－7 m.【答案】 1×10－7 m二、实验操作过程和实验原理的理解现有毛玻璃屏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，要把它们放在图4－5－8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．图4－5－8(1)本实验的实验步骤有：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．在操作步骤②时还应注意____________和________________________．(2)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4－5－9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，记下此时图乙中手轮上的示数________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为________mm.(3)已知双缝间距d为2.0×10－4m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，由计算公式λ＝________，求得所测红光波长为________m.图4－5－9【导析】依据实验操作规程和数据处理方法进行解答．【解析】本题重点考查了实验操作规程、条纹间距与波长等数据的处理问题，这些也都是历届高考考查的热点问题．(1)单缝与双缝的间距为5～10 cm，使单缝与双缝相互平行．(2)甲图的读数为2.320 mm，乙图的读数为13.870 mm，Δx＝13.870－2.3206－1mm＝2.310 mm(3)由Δx＝ldλ可得：λ＝dlΔx＝2.0×10－40.700×2.310×10－3m＝6.6×10－7m.【答案】(1)见解析(2)13.870 2.310(3)ld·Δx 6.6×10－7测量头有千分尺(如本例题)和游标卡尺两种结构，应根据各自的读数规则读数；利用Δx＝|a2－a1|n－1计算Δx时，一定要明确n的含义．螺旋测微器是日常生活和工厂中经常使用的一种精度较高的测量长度的仪器，能正确地使用和读数是一种起码的技能，它是高考的热点．螺旋测微器的读数原则是：①以mm为单位；②整数部分由固定刻度的整数决定；③小数部分则由固定部分的半刻度和可动部分的示数共同决定：若固定部分过半刻线，则可动部分的示数加上“0.5”，若没有过半刻线，就由可动部分的示数来确定，有一点必须明确，示数一定要读到小数点后面的第三位.A．白炽灯，B.单缝片，C.光屏，D.双缝，E.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A______(A已写好)．(2)正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有________大于________．【解析】双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为光源，滤光片、单缝、双缝、屏，或把它们全部倒过来，因本题第一项已经填好，故答案是唯一的．由Δx＝ldλ知，波长越长，条纹越宽，间距越大，或由干涉条纹的特征均可得出a一定大于b.【答案】(1)EBDC(2)a b三、实验误差分析在“用双缝干涉实验测定光的波长”的实验中，若测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不平行，出现如图4－5－10所示的情形，在这种情况下用测量出的相邻明(或暗)条纹间距Δx计算光波波长，则计算出的波长λ和光的实际波长λ0的关系是()图4－5－10A．λ>λ0B．λ＝λ0C．λ<λ0D．无法确定【导析】分析判断出Δx的变化，再由λ＝dLΔx即可得出结果．【解析】由图4－5－10可以看出，分划板中心刻度线与干涉条纹不平行导致相邻明(或暗)条纹间距Δx偏大，从而使计算出的光波波长λ＝dLΔx偏大，故答案选A.【答案】 A由λ＝dLΔx可知，对λ的测量产生影响的主要有两个因素，即L和Δx的测量值.到干涉图样，这可能是由于()A．光束的中央轴线与遮盖光筒的轴线不一致，相差较大B．没有安装滤光片C．单缝与双缝不平行D．光源发出的光束太强【解析】安装实验器件时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝要相互平行，才能使实验成功．当然还要使光源发出的光束不致太暗．据上分析，可知选项A、C正确．【答案】 AC2．在双缝干涉实验中，中间明条纹(零级明条纹)到双缝的路程差为零，那么从双缝到第三级明条纹之间的路程差是( )A ．1.5λB ．2λC ．2.5λD ．3λ【解析】 由Δx ＝nλ(n ＝0、1、2、3…)可知屏上的第三级亮条纹对应n ＝3.【答案】 D3．如图4－5－11为双缝干涉实验中产生的条纹图样：甲图为绿光进行实验的图样，a 为中央亮条纹；乙为换用另一种单色光进行实验的图样，a ′为中央亮条纹．则以下说法正确的是( )图4－5－11A ．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长B ．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C ．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D ．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短【解析】 由图可知，乙图中的条纹间距大，由Δx ＝L d λ可知λ乙>λ甲，A正确．【答案】 A4．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，装置如图4－5－12所示．双缝间的距离d ＝3 mm.图4－5－12(1)若测定红光的波长，应选用________色的滤光片．实验时需要测定的物理量有：________和________．【解析】 该题考查实验原理和螺旋测微器的读数，由于测红光的波长，因此用红色滤光片．由Δx ＝L d λ可知要想测λ必须测定L 和Δx .【答案】 (1)红 L Δx5．用波长未知的单色光做双缝干涉实验，若双缝间的距离为1 mm ，缝到屏的距离为1 m ，第20级亮条纹中心在中央亮条纹(零级亮条纹)中心上方1.78 cm 处，则该单色光的波长是多少微米？【解析】 Δx ＝1.78×10－220m ＝8.9×10－4 m λ＝d Δx L ＝1×10－3×8.9×10－41 m ＝8.9×10－7 m＝0.89 μm【答案】 0.89 μm。
【原创】2020年高考回归复习—光学实验之用双缝干涉实验测光的波长含答案
高考回归复习—光学实验之用双缝干涉实验测光的波长1．如下图所示：某同学对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__________．（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2．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。
3．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。
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实验十五用双缝干涉测量光的波长一、实验目的１．理解双缝干涉的原理,能安装和调试仪器．２.观察入射光分别为白光和单色光时双缝干涉的图样.3.掌握利用公式Δx=ldλ测波长的方法.二、实验原理单色光通过单缝后,经双缝产生稳定的干涉图样,图样中相邻两条亮(暗)条纹间的距离Δx与双缝间的距离d、双缝到屏的距离ｌ、单色光的波长λ之间满足λ＝d·Δx/l．三、实验器材双缝干涉仪，即:光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头，另外还有学生电源、导线、刻度尺．附:测量头的构造及使用如图1甲所示,测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，分划板会向左右移动,测量时,应使分划板的中心刻度对齐条纹的中心,如图乙，记下此时手轮上的读数．然后转动测量头，使分划板中心刻线与另一条纹的中心对齐,再次记下手轮上的刻度.两次读数之差就表示这两个亮条纹间的距离．图1实际测量时,要测出n条亮条纹(暗条纹)的宽度,设为a,那么Δx=an－1．四、实验步骤1.安装仪器(1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图2所示.图2(2)接好光源,打开开关，使白炽灯正常发光.调节各部件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏.（３)安装单缝和双缝,中心位于遮光筒的轴线上,使双缝和单缝相互平行.２.观察与记录(１）调整单缝与双缝间距为几厘米时，观察白光的干涉条纹.（2）在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹.(３)调节测量头，使分划板中心刻度线对齐第１条亮条纹的中心,记下手轮上的读数a１；转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻度线与第n条相邻的亮条纹中心对齐时,记下手轮上的刻度数a２，则相邻两条纹间的距离Δｘ＝＼f（｜a１-a2|,n－1).（４）换用不同的滤光片，测量其他色光的波长.3.数据处理用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l,由公式λ=错误!Δx计算波长．重复测量、计算,求出波长的平均值．五、误差分析测定单色光的波长,其误差主要由测量引起,条纹间距Δx测量不准,或双缝到屏的距离测不准都会引起误差,但都属于偶然误差,可采用多次测量取平均值的方法来减小误差．六、注意事项1．调节双缝干涉仪时,要注意调整光源的高度,使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮.2．放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上．3.调节测量头时，应使分划板中心刻线和条纹的中心对齐，记清此时手轮上的读数,转动手轮,使分划板中心刻线和另一条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数,两次读数之差就表示这两条纹间的距离.４.不要直接测Δｘ,要测多个亮条纹的间距再计算得Δx，这样可以减小误差.５．白光的干涉观察到的是彩色条纹,其中白色在中央,红色在最外层．记忆口诀亮光源、滤光片,单缝双缝成一线;遮光筒、测量头，中间有屏把像留；单缝双缝平行放,共轴调整不能忘；分划线、亮条纹,对齐平行测得准；n条亮纹读尺数，相除可得邻间距;缝距筒长记分明，波长公式要记清.例１在“用双缝干涉测光的波长”实验中：(1）实验装置采用双缝干涉仪,它由各部分光学元件在光具座上组成，现准备了下列仪器:A.光源，Ｂ.双缝片，C.单缝片，D．滤光片，E.毛玻璃（其中双缝片和光屏连在遮光筒上)．把以上仪器安装在光具座上时，正确的排列顺序是_____＿____＿_.(2)关于本实验,正确的说法是()Ａ.实验时应调节各器件共轴，并且单缝和双缝的缝应相互平行B．观察到的白光的干涉图样是：可以看到彩色的干涉条纹，中央为一条白亮的零级干涉条纹;彩色条纹的排列，以零级亮条纹为中心左右对称,在第一级亮条纹中紫色在最外侧C．看到白光的干涉条纹后,在单缝前面放上红色或绿色滤光片,即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹，且红条纹的间距比绿条纹的间距大Ｄ．测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数例2 利用双缝干涉测定光的波长实验中,双缝间距d=0.4 mm，双缝到光屏的距离l=０.5 m,用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图３所示,分划板在图中Ａ、B位置时游标卡尺读数也如图中所示,则:图3（１)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为x A＝__＿___mｍ,x B＝______mｍ，相邻两条纹间距Δx＝___＿__ｍm;(2)波长的表达式λ＝＿__＿____（用Δx、l、ｄ表示)，该单色光的波长λ＝_＿______ｍ; （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”）.例3在观察光的干涉现象的实验中，将两片刀片合在一起,在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝；按图4所示的方法，让激光束通过自制的双缝．图４(1)保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝,双缝的间隙越小,屏上明暗相间的条纹间距＿＿＿___＿＿(选填“越大”或“越小”);（2)保持双缝的间隙不变,光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹间距_＿＿_＿__＿(选填“越大”或“越小”)；(３)在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，发现用蓝色光做实验在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验时__＿＿__(选填“大”或“小”)．1．利用图5中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法中正确的是()图5Ａ．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄Ｂ．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽Ｃ.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽D.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄２．某同学在做双缝干涉实验时,按各元件的合理顺序正确的安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样,这可能是由于()A．光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大B．没有安装滤光片C．单缝与双缝不平行D.光源发出的光束太强3.如图6所示是用双缝干涉测量光的波长的实验设备示意图.图6(１)图中①是光源,⑤是光屏,它们之间的②③④依次是_＿______、＿＿＿_＿_＿_、_______＿.(2）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离( ）A．增大③和④之间的距离Ｂ．增大④和⑤之间的距离C.将红色滤光片改为绿色滤光片D.增大双缝之间的距离(3）在某次实验中，已知双缝到光屏之间的距离是6０0 ｍm,双缝之间的距离是0.２0 mm,单缝到双缝之间的距离是100 ｍm，某同学在用测量头测量时,先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第１条)的中心,这时手轮上的示数如图7甲所示，然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数如图乙所示．这两次示数依次为_______＿mm和_＿______mm,由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为＿_____＿_nｍ.图74．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８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.图8(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9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.图9(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___＿____nm.5．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉仪按要求安装在光具座上(如图1０所示),并选用缝间距d＝0.２mm的双缝屏.从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离Ｌ＝700mm.然后,接通电源使光源正常工作．图10图11(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有5０分度．某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第１次映入眼帘的干涉条纹如图11(a)所示,图(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,此时图(b）中游标尺上的读数x１＝1．16mm；接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图(c)所示，此时图（d)中游标尺上的读数x2=____＿___ mｍ;(2)利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹（或暗纹)间的距离Δx=______mm;这种色光的波长λ=__＿___ nｍ．答案课堂探究例1 （1)AD ＣＢＥ或EBCD Ａ （２)ACD例2 （１)１１．1 1５.6 0.75 (2)错误!Δx 6．０×10-７ (3)变小例3 (1)越大 (2）越大 (3)小随堂训练１.ABD 2.AC３.（１)滤光片、单缝、双缝 （2)B(3)0.641(±0.002) 1０.293(±0．0０2)5364.(１)Ｅ D B (２)放置单缝、双缝时，必须使缝平行 单缝、双缝间的距离要适当(3)13.870 2.3１０ （４)d Δx ｌ660 ５．(1)15.0２ (2)2.31 660。