2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册4.4实验 用双缝干涉测量光的波长 课后练习能力提升（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册4.4实验 用双缝干涉测量光的波长 课后练习能力提升（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 391.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-05 16:26:03 | ||
图片预览
文档简介
4.4实验：用双缝干涉测量光的波长课后练习能力提升--2021_2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修一
练习
一、单选题，共10小题
1．用图所示的装置来观察光的双缝干涉现象时，以下推断正确的是 ( )
A．狭缝屏的作用是使入射光到达双缝屏时，双缝就成了两个振动情况总是相同的光源
B．若入射光是白光，则像屏上的条纹是黑白相间的干涉条纹
C．像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时，该点处一定是亮条纹
D．双缝干涉中亮条纹之间的距离相等，暗条纹之间的距离不相等
2．“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置如图甲所示，某同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现分划板的中心刻线与亮条纹未对齐，如图乙所示。下列操作中可使中心刻线与亮条纹对齐的是（ ）
A．仅转动透镜 B．仅转动双缝 C．仅转动手轮 D．仅转动测量头
3．如图所示，用单色光做双缝干涉实验，现将折射率为的透明薄膜遮住上方的条缝，则屏上可以观察到（ ）
A．干涉条纹向上移动，条纹宽度不变 B．干涉条纹向下移动，条纹宽度变窄
C．干涉条纹向上移动，条纹宽度变宽 D．干涉条纹不移动，条纹宽度不变
4．利用图中所示装置研究双缝干涉现象，下面几种说法正确的是（ ）
A．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
B．将滤光片由蓝色换成红色，干涉条纹间距变宽
C．将屏移近双缝，干涉条纹间距变宽
D．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变宽
5．在利用测量头测量条纹宽度时，应使分划板中心刻线（ ）
A．与亮条纹的边缘对齐 B．与暗条纹的边缘对齐
C．与亮条纹的中心位置对齐 D．与暗条纹的中心位置对齐
6．如图所示为一双缝干涉实验的装置图，其中光源为白炽灯泡，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清晰的干涉条纹。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．若取下滤光片，光屏上将出现彩色的干涉条纹
B．将单缝向右平移一小段距离，光屏上相邻两条亮条纹中心的距离减小
C．将双缝间的距离增大，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离增大
D．将红色滤光片换成绿色滤光片，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离增大
7． 如图1所示，a、b两束单色光分别从左侧中点处射入后与玻璃砖上表面成角，两束射向上表面单色光的折射光线强度与角的关系如图2所示，已知玻璃砖的长为4L，宽为2L，光速为c，下列说法正确的是（ ）
A．a光的折射率为2
B．a光频率比b光的大
C．两单色光分别通过同一双缝干涉装置，a光产生的相邻条纹间距较小
D．若，则b光从开始射入玻璃砖到再次回到入射点时的传播时间为
8．一束含两种频率的单色光，平行于底边照射等腰三棱玻璃砖侧面，从另一侧面又平行射出，光线分为a、b两束，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率小于b光的频率
B．a光在玻璃中的速度大于b光在玻璃中的速度
C．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距
D．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角
9．如图甲所示为双缝干涉的实验装置，光源发出的光经滤光片，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹如图乙所示，屏上P、P1、P2处依次排列着明条纹，Q1、Q2处出现暗条纹，P到S1、S2的距离相等。若遮光筒内装满水，其它条件不变，则光屏上（ ）
A．不再出现明暗相间的条纹 B．P处可能出现暗条纹
C．P1处一定为明条纹 D．明暗相间的条纹间距变小
10．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中（实验装置如图），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时，应放上单缝和双缝
B．为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距
C．测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐
D．将滤光片放在单缝与双缝之间将改变实验结果
二、多选题，共5小题
11．分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，在屏上得到相邻的明条纹间的距离分别为Δx1和Δx2，则( )
A．Δx1＜Δx2
B．Δx1＞Δx2
C．若双缝间距离d减小，而其他条件保持不变，则Δx1增大
D．若双缝间距离d减小，而其他条件保持不变，则Δx1不变
12．用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，其中光源为白炽灯泡，调整实验装置使光屏上能观察到清晰的干涉条纹。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．取下滤光片，光屏上将出现彩色的干涉条纹
B．若单缝向右平移一小段距离，光屏上相邻两条亮纹中心的距离增大
C．若将双缝间的距离d增大，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小
D．若将滤光片由红色换成绿色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小
E.测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹的间距为Δx＝
13．如图所示的一束复色光斜射入平行玻璃砖，进入玻璃砖后分解成了两束单色光a、b，已知两束光的折射角均小于45°，以下对两束光的说法中正确的是（ ）
A．增大光的入射角i，单色光b可能会在下界面发生全反射
B．单色光a在玻璃砖中的传播速度较大
C．单色光b通过玻璃砖的时间较长
D．两束光通过同一个双缝干涉装置，a光的干涉条纹更宽一些
E.两束光从空气进入玻璃砖后频率均变小
14．某同学按实验装置安装好仪器后，成功地观察到光的干涉现象。若他在此基础上对仪器进行如下几种改动，还能使实验成功的是（ ）
A．将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许，其他不动
B．将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动
C．将单缝向双缝移动少许，其他不动
D．将单缝与双缝的位置互换，其他不动
15．下列说法正确的是（ ）
A．双缝干涉实验中，遮住一条缝后仍会有明暗相间的等距条纹
B．双缝干涉实验相同条件下，干涉图样橙光比绿光的条纹间距大
C．单摆实验中，未记录小球的半径，利用实验数据作出图像，利用斜率计算重力加速度，其结果偏小
D．单摆实验中在测量周期时，把n次全振动误认为是次全振动，测得g值偏大
E.测平行玻璃砖的折射率实验时，误将玻璃砖的宽度画宽了，其他操作均正确，则测得的折射率将偏小
三、填空题，共3小题
16．如图所示是用激光器、缝间距可调节的双缝屏、光屏等器材研究光的干涉现象的装置．实验中用激光照射双缝，其目的是产生________相同的两束光；为了增大光屏上干涉条纹的间距，只调节双缝间隙Δs，其它条件不变，应使Δs________（填“增大”或“减小”）；如果将红光换为紫光，其它条件不变，光屏上干涉条纹的间距将________（填“增大”或“减小”）．
17．在“双缝干涉测量光的波长”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△y1与绿光的干涉条纹间距△y2相比，△y1________△y2（填“＞”、“=”或“＜”）。若双缝之间的距离为0.3mm，双缝与屏幕的距离为1.00m，某红光的干涉实验中测得第l条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm，。则该红光波长为_________m
18．如图甲所示，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，已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。
①调节仪器使分划板的中心刻度对准一条亮条纹的中心A，示数如图乙所示，其读数为x1=____________mm。移动手轮至另一条亮条纹的中心B，读出其读数为x2.
②写出计算波长的表达式λ=____________（用x1、x2、L、d表示）。
③若将滤光片由绿色换成红色，其他条件不变，则屏上干涉条纹的间距将____________（填“增大”“减小”或“不变”）。
四、解答题，共2小题
19．用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样，双缝之间的距离是，用的是绿色滤光片，从目镜中可以看到绿色干涉条纹。
(1)如果把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离如何变化？
(2)把绿色滤色片换成红色，相邻两个亮条纹中心的距离增大了。这说明哪种色光的波长较长？
(3)如果改用间距为的双缝，相邻两个亮条纹中心的距离会有什么变化？
20．如果在双缝干涉实验的遮光筒内充满某种透明介质（折射率为n），保持入射光源、双缝间距、双缝到屏的距离都不变，则屏上相邻两明（暗）条纹的间距变为原来在空气中测量的多少。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．A
【详解】
A．此实验是通过分光法获得干涉光源，所以A正确．
B．白光的干涉条纹是彩色的不是黑白相间的，选项B错误；
C．屏上某点到双缝的距离差为波长的1.5倍时，该处应是暗纹，选项C错误．
D．相邻亮纹间距等于相邻暗纹间距，选项D错误．
故选A。
2．D
【详解】
亮条纹与分划板中心刻线不平行时，需使单缝与双缝相互平行，转动测量头，将图中的分划板调到竖直方向并与干涉条纹平行。
故选D。
3．A
【详解】
在遮住上方缝前，干涉条纹的中央明纹到两缝的光程相等，当透明薄膜遮住上方的一条缝后，等效为通过上方缝的光的光程变大，中央明纹只有向上移动，才能使中央明纹到两缝的光程仍相等，由可知，条纹宽度不变。
故选A。
4．B
【详解】
试题分析：将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变．故A错误．将滤光片由蓝色的换成红色的，波长变长，根据知，干涉条纹间距变宽．故B正确．将屏移近双缝，L变小，根据知，干涉条纹间距变窄．故C错误．换一个两缝之间距离较大的双缝，d变大，根据知，干涉条纹间距变窄．故D错误，故选B．
考点：双缝干涉
【名师点睛】解决本题的关键知道各种色光的波长大小以及掌握双缝干涉条纹的间距公式；要知道七种单色光中以红光的波长最大，紫光最小．
5．C
【详解】
在利用测量头测量条纹宽度时，应使分划板中心刻线与亮条纹的中心位置对齐，这是因为条纹的边缘轮廓不清晰，如果对准边缘测量误差较大，而亮条纹比暗条纹更好观测，C正确，ABD错误。
故选C。
6．A
【详解】
A．取下滤光片，不同的色光干涉，在光屏上将出现彩色的干涉条纹，故A正确；
B．若单缝向右平移一小段距离，由于双缝到光屏的距离不变，则光屏上相邻两条亮纹中心的距离不变，故B错误；
C．根据
知将双缝的距离d增大，则光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小，故C错误；
D．根据
知红色滤光片换成绿色滤光片，光的波长变小，则光屏上相邻两条暗条纹中心的距离减小，故D错误。
故选A。
7．D
【详解】
A．由图乙可知，折射光线开始出现，说明此时对应的入射角应是发生全反射的临界角，则a光的临界角为
根据全反射临界角公式为
a光的折射率为
A错误；
B．b光的临界角为
b光的折射率为
a光频率比b光的小，B错误；
C．a光频率比b光的小，则a光波长比b光的大，根据
a光产生的相邻条纹间距较大，C错误；
D．因为临界角是45°，光线在玻璃砖中刚好发生5次全反射，光路图如图所示
则总的光程为
光在器具中的传播速度为
光在器具中的传播时间
D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．光束从左侧水平射入三棱玻璃砖，折射后将向下传播，被底面反射后向另一侧传播，由几何关系可知，进入玻璃砖时折射角较大的光线，经反射后从另一侧射出的位置较高，由图可知，光线a位置高，说明折射角较大，则频率较高，故A错误；
B．由折射率
可知，折射率越大，a光在介质中的速度越小，故B错误；
C．a光的频率较高，则波长较短，所以用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距也较小，故C正确；
D．由公式
可知，折射率越大，临界角越小，a光频率较高，在同种玻璃种折射率较大，则临界角较小，故D错误。
故选C。
9．D
【详解】
设光在空气中的波长为，在水中传播时，光的频率不变，波长和波速改变，在水中光速和波长分别为
根据相邻条纹的间距公式
可知在介质中相邻两个明条纹的间距仅为真空中的，即条纹变密；条纹变密，仍然有明暗条纹，且随着明暗条纹间距的变化，P处一定出现明条纹，P1处不一定为明条纹。
故选D。
10．C
【详解】
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝，A错误；
B．为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距
B错误；
C．测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐，C正确；
D．单缝可形成线光源，经滤光片成单色光，再到双缝，一分为二，形成相干光源，也能产生稳定干涉图样，D错误。
故选C。
11．BC
【详解】
由Δx＝λ可知相同，λ越大Δx越大；l、λ不变，d减小，Δx增大．
AB．因红光波长大于紫光，则Δx1＞Δx2，选项A错误，B正确；
CD．若双缝间距离d减小，而其他条件保持不变，则Δx1增大，选项C正确，D错误；故选BC。
12．ACD
【详解】
A．取下滤光片，不同色光的干涉图样叠加，在光屏上将出现彩色的干涉条纹，故A正确；
B．若单缝向右平移一小段距离，由于双缝到光屏的距离不变，则光屏上相邻两条亮纹中心的距离不变，故B错误；
C．根据
Δx＝λ
知，将双缝的距离d增大，则光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小，故C正确；
D．若将滤光片由红色换成绿色，色光的波长减小，根据
Δx＝λ
知，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小，故D正确；
E．测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹的间距为
Δx＝
故E错误。
故选ACD。
13．BCD
【详解】
A．因第二次的折射角等于第一次的入射角，小于临界角，根据光路可逆性可知，增大光的入射角i，单色光b不会在下界面发生全反射，A错误；
B．单色光比单色光的偏折小，所以单色光b的折射率大于单色光的折射率，根据
单色光在玻璃砖中的传播速度较大，B正确；
C．设玻璃砖的厚度为，进入玻璃砖光线的折射角为，则在玻璃砖运行的路程
根据
因为，入射角相同，单色光比单色光的折射角大，所以，单色光通过玻璃砖的时间较长，C正确；
D．因为单色光比单色光的偏折小，所以单色光比单色光的频率小，单色光比单色光的波长大，根据
则两束光通过同一个双缝干涉装置，光的干涉条纹更宽一些，D正确；
E．因为频率和介质无关，单色光和单色光两束光从空气进入玻璃砖，频率都不变，E错误。
故选BCD。
14．ABC
【详解】
A．光屏靠近双缝时，l减小，照样能出现干涉条纹，只是条纹宽度减小，选项A正确；
B．将滤光片移至单缝与双缝之间时，照样能形成干涉且条纹宽度不变，选项B正确；
C．改变单缝与双缝之间的距离时，干涉条纹不变，选项C正确
D．将单缝与双缝之间的位置互换时，只有一个光源而不能产生干涉，选项D错误。
故选ABC。
15．BDE
【详解】
A．双缝干涉实验中，遮住一条缝后，就成了单缝衍射，仍会有明暗相间的条纹，但条纹不是等间距的，故A错误；
B．根据双缝干涉条纹间距公式
实验相同条件下，由于橙光波长比绿光的长，所以干涉图样橙光比绿光的条纹间距大，故B正确；
C．单摆实验中，利用实验数据作出图像，图像函数式为
其斜率为
若未记录小球的半径，则图像函数式应为
显然图像的斜率不变，所以g值的测量值不变，故C错误；
D．单摆实验中在测量周期时，把n次全振动误认为是次全振动，致使周期T偏小，根据单摆周期公式
可知测得g值偏大，故D正确；
E．测平行玻璃砖的折射率实验时，误将玻璃砖的宽度画宽了，其他操作均正确，则入射角没有变化，折射角的测量值偏大，则由
得，折射率测量值偏小，故E正确。
故选BDE。
16．频率 减小 减小
【解析】
【详解】
实验中用激光通过双缝，双缝的作用是形成频率相同的相干光源；由条纹间距干涉知，为了增大光屏上干涉条纹的间距，应使得双缝间距离缩小；如果仅将红光激光器换为黄光激光器，其他条件都不变，则光屏上干涉条纹的间距变小．
【点睛】
：发生干涉的条件是两列频率相同的光，双缝的作用是得到相干光源，由条纹间距干涉知，如何改变条纹间距。
17．> 6.3×10－7m
【分析】
本题考查双缝干涉实验。
【详解】
[1]根据双缝干涉实验计算公式
红光波长大于绿光波长，故红光的干涉条纹间距△y1大于绿光的干涉条纹间距△y2。
[2]由题可知条纹间距为2.1mm。故
红光波长为6.3×10－7m。
18．19. 4 增大
【详解】
①[1]由图乙所示可知，游标卡尺示数为：19mm+4×0.1mm=19.4mm；
②[2]由双缝干涉条纹公式有：
，
而
，
联立可得：
；
③[3]由绿色换成红色，波长增大，其他条件不变，由双缝干涉条纹公式可知，屏上干涉条纹的间距将增大。
19．（1）变大；（2）红光；（3）变小
【详解】
(1)由
可知，把毛玻璃片向远离双缝的方向移动，L会变大，所以会增大，相邻两亮条纹中心的距离变大；
(2)由
相邻两个亮条纹中心的距离增大了，因为L和d不变，所以变大使变大，所以红光波长较长；
(3)由
可知，d变大，将变小，所以相邻两个亮条纹中心的距离会变小。
20．
【详解】
设光在空气中的波长为，在该透明介质中传播时，光的频率不变，波长和波速改变．介质中的光速和波长分别为
、
根据相邻亮（暗）条纹的间距公式可知，在介质中相邻两个亮（暗）条纹的间距为真空（空气）中的。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
练习
一、单选题，共10小题
1．用图所示的装置来观察光的双缝干涉现象时，以下推断正确的是 ( )
A．狭缝屏的作用是使入射光到达双缝屏时，双缝就成了两个振动情况总是相同的光源
B．若入射光是白光，则像屏上的条纹是黑白相间的干涉条纹
C．像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时，该点处一定是亮条纹
D．双缝干涉中亮条纹之间的距离相等，暗条纹之间的距离不相等
2．“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置如图甲所示，某同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现分划板的中心刻线与亮条纹未对齐，如图乙所示。下列操作中可使中心刻线与亮条纹对齐的是（ ）
A．仅转动透镜 B．仅转动双缝 C．仅转动手轮 D．仅转动测量头
3．如图所示，用单色光做双缝干涉实验，现将折射率为的透明薄膜遮住上方的条缝，则屏上可以观察到（ ）
A．干涉条纹向上移动，条纹宽度不变 B．干涉条纹向下移动，条纹宽度变窄
C．干涉条纹向上移动，条纹宽度变宽 D．干涉条纹不移动，条纹宽度不变
4．利用图中所示装置研究双缝干涉现象，下面几种说法正确的是（ ）
A．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
B．将滤光片由蓝色换成红色，干涉条纹间距变宽
C．将屏移近双缝，干涉条纹间距变宽
D．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变宽
5．在利用测量头测量条纹宽度时，应使分划板中心刻线（ ）
A．与亮条纹的边缘对齐 B．与暗条纹的边缘对齐
C．与亮条纹的中心位置对齐 D．与暗条纹的中心位置对齐
6．如图所示为一双缝干涉实验的装置图，其中光源为白炽灯泡，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清晰的干涉条纹。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．若取下滤光片，光屏上将出现彩色的干涉条纹
B．将单缝向右平移一小段距离，光屏上相邻两条亮条纹中心的距离减小
C．将双缝间的距离增大，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离增大
D．将红色滤光片换成绿色滤光片，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离增大
7． 如图1所示，a、b两束单色光分别从左侧中点处射入后与玻璃砖上表面成角，两束射向上表面单色光的折射光线强度与角的关系如图2所示，已知玻璃砖的长为4L，宽为2L，光速为c，下列说法正确的是（ ）
A．a光的折射率为2
B．a光频率比b光的大
C．两单色光分别通过同一双缝干涉装置，a光产生的相邻条纹间距较小
D．若，则b光从开始射入玻璃砖到再次回到入射点时的传播时间为
8．一束含两种频率的单色光，平行于底边照射等腰三棱玻璃砖侧面，从另一侧面又平行射出，光线分为a、b两束，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率小于b光的频率
B．a光在玻璃中的速度大于b光在玻璃中的速度
C．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距
D．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角
9．如图甲所示为双缝干涉的实验装置，光源发出的光经滤光片，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹如图乙所示，屏上P、P1、P2处依次排列着明条纹，Q1、Q2处出现暗条纹，P到S1、S2的距离相等。若遮光筒内装满水，其它条件不变，则光屏上（ ）
A．不再出现明暗相间的条纹 B．P处可能出现暗条纹
C．P1处一定为明条纹 D．明暗相间的条纹间距变小
10．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中（实验装置如图），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时，应放上单缝和双缝
B．为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距
C．测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐
D．将滤光片放在单缝与双缝之间将改变实验结果
二、多选题，共5小题
11．分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，在屏上得到相邻的明条纹间的距离分别为Δx1和Δx2，则( )
A．Δx1＜Δx2
B．Δx1＞Δx2
C．若双缝间距离d减小，而其他条件保持不变，则Δx1增大
D．若双缝间距离d减小，而其他条件保持不变，则Δx1不变
12．用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，其中光源为白炽灯泡，调整实验装置使光屏上能观察到清晰的干涉条纹。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．取下滤光片，光屏上将出现彩色的干涉条纹
B．若单缝向右平移一小段距离，光屏上相邻两条亮纹中心的距离增大
C．若将双缝间的距离d增大，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小
D．若将滤光片由红色换成绿色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小
E.测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹的间距为Δx＝
13．如图所示的一束复色光斜射入平行玻璃砖，进入玻璃砖后分解成了两束单色光a、b，已知两束光的折射角均小于45°，以下对两束光的说法中正确的是（ ）
A．增大光的入射角i，单色光b可能会在下界面发生全反射
B．单色光a在玻璃砖中的传播速度较大
C．单色光b通过玻璃砖的时间较长
D．两束光通过同一个双缝干涉装置，a光的干涉条纹更宽一些
E.两束光从空气进入玻璃砖后频率均变小
14．某同学按实验装置安装好仪器后，成功地观察到光的干涉现象。若他在此基础上对仪器进行如下几种改动，还能使实验成功的是（ ）
A．将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许，其他不动
B．将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动
C．将单缝向双缝移动少许，其他不动
D．将单缝与双缝的位置互换，其他不动
15．下列说法正确的是（ ）
A．双缝干涉实验中，遮住一条缝后仍会有明暗相间的等距条纹
B．双缝干涉实验相同条件下，干涉图样橙光比绿光的条纹间距大
C．单摆实验中，未记录小球的半径，利用实验数据作出图像，利用斜率计算重力加速度，其结果偏小
D．单摆实验中在测量周期时，把n次全振动误认为是次全振动，测得g值偏大
E.测平行玻璃砖的折射率实验时，误将玻璃砖的宽度画宽了，其他操作均正确，则测得的折射率将偏小
三、填空题，共3小题
16．如图所示是用激光器、缝间距可调节的双缝屏、光屏等器材研究光的干涉现象的装置．实验中用激光照射双缝，其目的是产生________相同的两束光；为了增大光屏上干涉条纹的间距，只调节双缝间隙Δs，其它条件不变，应使Δs________（填“增大”或“减小”）；如果将红光换为紫光，其它条件不变，光屏上干涉条纹的间距将________（填“增大”或“减小”）．
17．在“双缝干涉测量光的波长”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△y1与绿光的干涉条纹间距△y2相比，△y1________△y2（填“＞”、“=”或“＜”）。若双缝之间的距离为0.3mm，双缝与屏幕的距离为1.00m，某红光的干涉实验中测得第l条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm，。则该红光波长为_________m
18．如图甲所示，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，已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。
①调节仪器使分划板的中心刻度对准一条亮条纹的中心A，示数如图乙所示，其读数为x1=____________mm。移动手轮至另一条亮条纹的中心B，读出其读数为x2.
②写出计算波长的表达式λ=____________（用x1、x2、L、d表示）。
③若将滤光片由绿色换成红色，其他条件不变，则屏上干涉条纹的间距将____________（填“增大”“减小”或“不变”）。
四、解答题，共2小题
19．用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样，双缝之间的距离是，用的是绿色滤光片，从目镜中可以看到绿色干涉条纹。
(1)如果把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离如何变化？
(2)把绿色滤色片换成红色，相邻两个亮条纹中心的距离增大了。这说明哪种色光的波长较长？
(3)如果改用间距为的双缝，相邻两个亮条纹中心的距离会有什么变化？
20．如果在双缝干涉实验的遮光筒内充满某种透明介质（折射率为n），保持入射光源、双缝间距、双缝到屏的距离都不变，则屏上相邻两明（暗）条纹的间距变为原来在空气中测量的多少。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．A
【详解】
A．此实验是通过分光法获得干涉光源，所以A正确．
B．白光的干涉条纹是彩色的不是黑白相间的，选项B错误；
C．屏上某点到双缝的距离差为波长的1.5倍时，该处应是暗纹，选项C错误．
D．相邻亮纹间距等于相邻暗纹间距，选项D错误．
故选A。
2．D
【详解】
亮条纹与分划板中心刻线不平行时，需使单缝与双缝相互平行，转动测量头，将图中的分划板调到竖直方向并与干涉条纹平行。
故选D。
3．A
【详解】
在遮住上方缝前，干涉条纹的中央明纹到两缝的光程相等，当透明薄膜遮住上方的一条缝后，等效为通过上方缝的光的光程变大，中央明纹只有向上移动，才能使中央明纹到两缝的光程仍相等，由可知，条纹宽度不变。
故选A。
4．B
【详解】
试题分析：将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变．故A错误．将滤光片由蓝色的换成红色的，波长变长，根据知，干涉条纹间距变宽．故B正确．将屏移近双缝，L变小，根据知，干涉条纹间距变窄．故C错误．换一个两缝之间距离较大的双缝，d变大，根据知，干涉条纹间距变窄．故D错误，故选B．
考点：双缝干涉
【名师点睛】解决本题的关键知道各种色光的波长大小以及掌握双缝干涉条纹的间距公式；要知道七种单色光中以红光的波长最大，紫光最小．
5．C
【详解】
在利用测量头测量条纹宽度时，应使分划板中心刻线与亮条纹的中心位置对齐，这是因为条纹的边缘轮廓不清晰，如果对准边缘测量误差较大，而亮条纹比暗条纹更好观测，C正确，ABD错误。
故选C。
6．A
【详解】
A．取下滤光片，不同的色光干涉，在光屏上将出现彩色的干涉条纹，故A正确；
B．若单缝向右平移一小段距离，由于双缝到光屏的距离不变，则光屏上相邻两条亮纹中心的距离不变，故B错误；
C．根据
知将双缝的距离d增大，则光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小，故C错误；
D．根据
知红色滤光片换成绿色滤光片，光的波长变小，则光屏上相邻两条暗条纹中心的距离减小，故D错误。
故选A。
7．D
【详解】
A．由图乙可知，折射光线开始出现，说明此时对应的入射角应是发生全反射的临界角，则a光的临界角为
根据全反射临界角公式为
a光的折射率为
A错误；
B．b光的临界角为
b光的折射率为
a光频率比b光的小，B错误；
C．a光频率比b光的小，则a光波长比b光的大，根据
a光产生的相邻条纹间距较大，C错误；
D．因为临界角是45°，光线在玻璃砖中刚好发生5次全反射，光路图如图所示
则总的光程为
光在器具中的传播速度为
光在器具中的传播时间
D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．光束从左侧水平射入三棱玻璃砖，折射后将向下传播，被底面反射后向另一侧传播，由几何关系可知，进入玻璃砖时折射角较大的光线，经反射后从另一侧射出的位置较高，由图可知，光线a位置高，说明折射角较大，则频率较高，故A错误；
B．由折射率
可知，折射率越大，a光在介质中的速度越小，故B错误；
C．a光的频率较高，则波长较短，所以用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距也较小，故C正确；
D．由公式
可知，折射率越大，临界角越小，a光频率较高，在同种玻璃种折射率较大，则临界角较小，故D错误。
故选C。
9．D
【详解】
设光在空气中的波长为，在水中传播时，光的频率不变，波长和波速改变，在水中光速和波长分别为
根据相邻条纹的间距公式
可知在介质中相邻两个明条纹的间距仅为真空中的，即条纹变密；条纹变密，仍然有明暗条纹，且随着明暗条纹间距的变化，P处一定出现明条纹，P1处不一定为明条纹。
故选D。
10．C
【详解】
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝，A错误；
B．为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距
B错误；
C．测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐，C正确；
D．单缝可形成线光源，经滤光片成单色光，再到双缝，一分为二，形成相干光源，也能产生稳定干涉图样，D错误。
故选C。
11．BC
【详解】
由Δx＝λ可知相同，λ越大Δx越大；l、λ不变，d减小，Δx增大．
AB．因红光波长大于紫光，则Δx1＞Δx2，选项A错误，B正确；
CD．若双缝间距离d减小，而其他条件保持不变，则Δx1增大，选项C正确，D错误；故选BC。
12．ACD
【详解】
A．取下滤光片，不同色光的干涉图样叠加，在光屏上将出现彩色的干涉条纹，故A正确；
B．若单缝向右平移一小段距离，由于双缝到光屏的距离不变，则光屏上相邻两条亮纹中心的距离不变，故B错误；
C．根据
Δx＝λ
知，将双缝的距离d增大，则光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小，故C正确；
D．若将滤光片由红色换成绿色，色光的波长减小，根据
Δx＝λ
知，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小，故D正确；
E．测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹的间距为
Δx＝
故E错误。
故选ACD。
13．BCD
【详解】
A．因第二次的折射角等于第一次的入射角，小于临界角，根据光路可逆性可知，增大光的入射角i，单色光b不会在下界面发生全反射，A错误；
B．单色光比单色光的偏折小，所以单色光b的折射率大于单色光的折射率，根据
单色光在玻璃砖中的传播速度较大，B正确；
C．设玻璃砖的厚度为，进入玻璃砖光线的折射角为，则在玻璃砖运行的路程
根据
因为，入射角相同，单色光比单色光的折射角大，所以，单色光通过玻璃砖的时间较长，C正确；
D．因为单色光比单色光的偏折小，所以单色光比单色光的频率小，单色光比单色光的波长大，根据
则两束光通过同一个双缝干涉装置，光的干涉条纹更宽一些，D正确；
E．因为频率和介质无关，单色光和单色光两束光从空气进入玻璃砖，频率都不变，E错误。
故选BCD。
14．ABC
【详解】
A．光屏靠近双缝时，l减小，照样能出现干涉条纹，只是条纹宽度减小，选项A正确；
B．将滤光片移至单缝与双缝之间时，照样能形成干涉且条纹宽度不变，选项B正确；
C．改变单缝与双缝之间的距离时，干涉条纹不变，选项C正确
D．将单缝与双缝之间的位置互换时，只有一个光源而不能产生干涉，选项D错误。
故选ABC。
15．BDE
【详解】
A．双缝干涉实验中，遮住一条缝后，就成了单缝衍射，仍会有明暗相间的条纹，但条纹不是等间距的，故A错误；
B．根据双缝干涉条纹间距公式
实验相同条件下，由于橙光波长比绿光的长，所以干涉图样橙光比绿光的条纹间距大，故B正确；
C．单摆实验中，利用实验数据作出图像，图像函数式为
其斜率为
若未记录小球的半径，则图像函数式应为
显然图像的斜率不变，所以g值的测量值不变，故C错误；
D．单摆实验中在测量周期时，把n次全振动误认为是次全振动，致使周期T偏小，根据单摆周期公式
可知测得g值偏大，故D正确；
E．测平行玻璃砖的折射率实验时，误将玻璃砖的宽度画宽了，其他操作均正确，则入射角没有变化，折射角的测量值偏大，则由
得，折射率测量值偏小，故E正确。
故选BDE。
16．频率 减小 减小
【解析】
【详解】
实验中用激光通过双缝，双缝的作用是形成频率相同的相干光源；由条纹间距干涉知，为了增大光屏上干涉条纹的间距，应使得双缝间距离缩小；如果仅将红光激光器换为黄光激光器，其他条件都不变，则光屏上干涉条纹的间距变小．
【点睛】
：发生干涉的条件是两列频率相同的光，双缝的作用是得到相干光源，由条纹间距干涉知，如何改变条纹间距。
17．> 6.3×10－7m
【分析】
本题考查双缝干涉实验。
【详解】
[1]根据双缝干涉实验计算公式
红光波长大于绿光波长，故红光的干涉条纹间距△y1大于绿光的干涉条纹间距△y2。
[2]由题可知条纹间距为2.1mm。故
红光波长为6.3×10－7m。
18．19. 4 增大
【详解】
①[1]由图乙所示可知，游标卡尺示数为：19mm+4×0.1mm=19.4mm；
②[2]由双缝干涉条纹公式有：
，
而
，
联立可得：
；
③[3]由绿色换成红色，波长增大，其他条件不变，由双缝干涉条纹公式可知，屏上干涉条纹的间距将增大。
19．（1）变大；（2）红光；（3）变小
【详解】
(1)由
可知，把毛玻璃片向远离双缝的方向移动，L会变大，所以会增大，相邻两亮条纹中心的距离变大；
(2)由
相邻两个亮条纹中心的距离增大了，因为L和d不变，所以变大使变大，所以红光波长较长；
(3)由
可知，d变大，将变小，所以相邻两个亮条纹中心的距离会变小。
20．
【详解】
设光在空气中的波长为，在该透明介质中传播时，光的频率不变，波长和波速改变．介质中的光速和波长分别为
、
根据相邻亮（暗）条纹的间距公式可知，在介质中相邻两个亮（暗）条纹的间距为真空（空气）中的。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页