4.4实验：用双缝干涉测量光的波长-2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（word版含答案）
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| 名称 | 4.4实验：用双缝干涉测量光的波长-2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第一册（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-07 06:59:48 | ||
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文档简介
4.4 实验：用双缝干涉测量光的波长
一、单选题
1．1834年，洛埃利用单面镜得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，为单色光源，为一平面镜。发出的光直接照在光屏上，同时发出的光通过平面镜反射在光屏上。设光源到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为和，光的波长为。则相邻两条亮条纹的中心间距是（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示是双缝干涉实验，使用波长为600nm的橙色光照射时，在光屏上的点和点上方的点恰好形成两列相邻的亮条纹。若用波长为400nm的紫光重复上述实验，则点和点形成的明暗条纹情况是（ ）
A．点和点都是亮条纹 B．点是亮条纹，点是暗条纹
C．点和点都是暗条纹 D．橙光的相邻亮条纹间距小于紫光的相邻亮条纹间距
3．在杨氏双缝干涉实验中，如果（ ）
A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹
B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹
C．若仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变大
D．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹
4．如图甲所示，利用激光器发射出的激光照射到双缝上，在双缝后面的光屏上能呈现出明、暗相间的干涉条纹。若实验中仅改变某一个实验条件、而其他条件均不变的情况下，得到的干涉图样分别如图乙和丙所示。对于这两次实验，下列说法中正确的是（ ）
A．由于选用的激光器不同，乙图对应的激光的频率较高
B．双缝到光屏的距离L不同，乙图对应的L较大
C．双缝的间距不同，乙图对应的间距较大
D．激光器到双缝的距离不同，乙图对应的距离较大
5．利用双缝干涉测量光的波长，装置如图。下列说法中正确的是（ ）
A．图中分别为滤光片、双缝和单缝，且双缝和单缝应平行放置
B．调节光源高度，使光束沿着遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝
C．仅将光屏稍向右移，则条纹的间距减小
D．实验中将4个条纹间距误数成5个，测得的波长值偏小
二、多选题
6．用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，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，光屏上将只见到白光
B．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
C．测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹间距为
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
7．《梦溪笔谈》是中国科学技术史上的重要文献，书中对彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨则有之”。下图是彩虹成因的简化示意图，设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b是两种不同频率的单色光。下列说法正确的是（ ）
A．雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹
B．水滴对a光的临界角大于对b光的临界角
C．在水滴中，a光的传播速度小于b光的传播速度
D．a、b光分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距较大
8．关于“用双缝干涉测量光的波长”的实验，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：在视野中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，且红条纹的相邻条纹间距比绿条纹的相邻条纹间距大
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
9．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将所用器材按要求安装在如图甲所示的光具座上，然后接通电源使光源正常工作。实验时调节测量头，使分划板中心刻线与一条亮条纹中心对齐，记录为第一条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心线对准第六条亮条纹的中心，记下此时图丙中手轮的示数，已知双缝间距为，双缝到屏的距离为，下列说法正确的是________
A．增大双缝到像屏的距离，可使条纹间距变大
B．增大单缝与双缝间的距离，可使条纹间距变大
C．图丙中手轮的示数为
D．相邻亮纹的间距为
E.红光波长约为
10．下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是（ ）
A．单缝的作用是获得一个线光源
B．双缝的作用是获得两个振动情况相反的相干光源
C．频率相同、相位差恒定的两列单色光能够产生干涉现象
D．照射单缝的单色光的频率越高，光屏上出现的条纹宽度越宽
11．某同学在做双缝干涉实验时，按图安装好实验装置，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
三、实验题
12．某同学利用图示装置测量某种单色光波长。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。回答下列问题：
（1）关于本实验下列说法正确的是___________。
A．若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因为光源、单缝、双缝与遮光筒不共轴所致
B．若想增加从目镜中观察到的条纹个数应将屏向远离双缝方向移动
C．使用间距更小的双缝会使条纹间距变小
（2）某次测量时，选用的双缝的间距为，测得屏与双缝间的距离为，用某种单色光实验得到的干涉条纹如图2所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺的读数也如图2中所示，则A位置对应的读数为___________。已知B位置对应的读数为则相邻条纹中心的间距为___________，所测单色光的波长为___________。
（3）若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行如图3所示，在这种情况想测量相邻条纹间距时，测量值___________实际值。（填“大于”“小于”或“等于”）
13．某实验小组利用如图所示的装置研究双缝干涉现象并测量光的波长。
（1）图中①所示的装置名称为______，它在实验中的作用是_____________；
（2）调整好装置进行实验，若将滤光片由紫色换为红色，则干涉条纹间距将______（填“增大”“减小”或“不变”）；
（3）某次实验中，若测得双缝之间的距离为，双缝到光屏之间的距离为，相邻两明纹之间的距离为，则这种光的波长为______。（结果保留两位有效数字）
14．如图所示是利用双缝干涉测量光的波长的实验装置，光在_______与_______之间发生干涉，在目镜中可观察到干涉条纹。用单色光做实验，双缝间距为d，单缝到双缝的距离为1，遮光筒长为2，遮光筒右端到毛玻璃距离为3，毛玻璃到目镜距离为4，目镜中观察到第1条亮线与第5条亮线间的距离为x，该单色光的波长为__________。
15．现用如图所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。
（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互___________放置；（选填“垂直”或“平行”）；
（2）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图所示，则读数为___________mm。已知双缝间距d=2.00×10-4m，测得双缝到毛玻璃屏的距离L=0.800m，所测光的波长λ=___________nm。（保留3位有效数字）；
（3）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离 x，而是先测量n个条纹的间距再求出 x。下列实验采用了类似方法的有___________。
A．“探究求合力的方法”的实验中合力的测量
B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量
C．“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中单摆的周期的测量
16．如图所示，某同学在利用双缝干涉测量单色光波长时，第一次分划板中心刻线对齐A条纹中心时（图a），游标卡尺的示数如图b所示，第二次分划板中心刻线对齐B条纹中心时（图c），游标卡尺的示数如图d所示，已知双缝间距为0.5 mm，从双缝到屏的距离为1 m，则图b中游标卡尺的示数为______mm，图d中游标卡尺的示数为______mm，由此可得相邻两亮条纹的间距Δx＝________mm，所测单色光的波长为________m.
试卷第6页，共7页
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参考答案
1．C
【详解】
根据平面镜成像原理，光源S发出来的光，经平面镜反射后，相当于从发来的光，因此两个相干光源之间的距离为2a，如图所示
根据
可得
故选C。
2．B
【详解】
ABC．根据出现明暗条纹的条件可知，点到双缝的路程差为零，一定出现亮条纹。用波长为600nm的橙色光照射时，在光屏上的点和点恰好形成两列相邻的亮条纹，则
解得nm，换用波长为400nm的紫光时有
可知P点是暗条纹，B正确、AC错误；
D．因橙光的波长大于紫光，则根据
可知，橙光的相邻亮条纹间距大于紫光的相邻亮条纹间距，D错误。
故选B。
3．B
【详解】
A．用白光做杨氏双缝干涉实验，屏上将呈现彩色条纹，选项A错误；
B．用红光作为光源，屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹（即黑条纹）相间，选项B正确；
C．若仅将入射光由红光改为紫光，则λ变小，根据，则Δx变小，选项C错误；
D．红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，选项D错误。
故选B。
4．B
【详解】
A．根据双缝干涉条纹的间距公式知，波长λ大的干涉条纹间距Δx大，而乙图的干涉条纹间距较大，所以乙图对应的光波波长较长，频率较小，故A错误；
B．根据双缝干涉条纹的间距公式知，乙图对应的干涉条纹间距Δx较大，则乙图双缝到光屏的距离L较大，故B正确；
C．根据双缝干涉条纹的间距公式知，乙图的干涉条纹间距Δx较大，则可能是乙图对应的双缝间距d较小，故C错误；
D．光源到双缝的距离不影响双缝干涉条纹的间距，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】
A．图中分别为滤光片、单缝和双缝，且双缝和单缝应平行放置，选项A错误；
B．应先调节光源高度，使光束沿着遮光筒轴线照在屏中心，再安装单缝和双缝，选项B错误；
C．根据可知仅将光屏稍向右移，L将增大，则条纹的间距增大，选项C错误；
D．实验中将4个条纹间距误数成5个，则偏小，根据可知测得的波长值偏小，选项D正确
故选D。
6．BD
【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错误；
B.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B正确；
C.测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹间距为，故C错误；
D.若将滤光片由红色换成绿色，光的波长减小，根据知，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小，故D正确。
故选BD。
7．AC
【详解】
A. 雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生折射时，不同色光偏折程度不同而形成的，即发生色散而形成的，故A正确；
B. 画出光路图，分析可知，第一次折射时，b光的折射角较大，而入射角相等，根据折射率公式 得知，b光的折射率较小，而由可知，水滴对a光的临界角小于对b光的临界角，故B错误；
C. a光的折射率较大，由公式得知，在水滴中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故C正确；
D. a、b光分别通过同一双缝干涉装置，由干涉条纹的间距可知，干涉条纹的间距与波长成正比，而a光的折射率较大，则a光的频率较大，由知，a光的波长较小，所以a光的相邻亮条纹间距较小，故D错误。
故选AC。
8．ACD
【详解】
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，选项A正确；
B．观察到的白光的干涉图样是：在视野中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，由于紫光的波长最短，则紫色在最内侧，选项B错误；
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，因红光的波长比绿光大，根据可知，且红条纹的相邻条纹间距比绿条纹的相邻条纹间距大，选项C正确；
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，选项D正确。
故选ACD。
9．ADE
【详解】
AB．根据双缝干涉条纹间距公式可知，使条纹间距变大的方式有增大双缝到光屏的距离，减小双缝间距，增大单色光的波长，选项A正确，B错误；
C．根据螺旋测微器读数规则，题图乙中手轮的示数为，题图丙中手轮的示数为，选项C错误；
DE．条纹间距
由条纹间距公式得
选项DE正确。
故选ADE。
10．AC
【详解】
AB．双缝干涉实验中，单缝的作用是获得一个线光源，双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的光源，故A正确，B错误；
C．频率相同、相位差恒定的两列光可以发生干涉现象，故C正确；
D．由
可得
频率越高，波长越短，条纹间距越窄，故D错误。
故选AC。
11．AC
【详解】
由题意可知，在光屏上却观察不到干涉图样，可能不满足频率相同的条件，也可能满足条件，但不能满足单缝与双缝平行，及中央轴线与遮光筒的轴线在同一条直线上，与是否安装滤光片，及光源的强弱无关，故AC正确，BD错误。
故选AC。
12．A 11.1 0.75 600 大于
【详解】
（1）A．该实验中若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因为光源、单缝、双缝与遮光筒不共轴所致，故A正确；
B．若增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度将减小，根据相邻亮条纹间的距离为
可知，可以减小L或者增大d，所以应将屏向靠近双缝方向移动，故B错误；
C．根据相邻亮条纹间的距离为
可知，使用间距更小的双缝，即d减小，会使条纹间距变大，故C错误；
故选A。
（2）该游标卡尺的最小分度为0.1mm，则在A位置时游标卡尺读数为
已知B位置对应的读数为，由图2知若A位置处为第1条暗纹，则B位置处为第7条暗纹，可得则相邻条纹中心的间距为
由
可得所测单色光的波长为
（3）若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，在这种情况测量相邻条纹间距时，将导致测量值大于实际值，由
可知，的测量值也将大于实际值。
13．单缝 获得线光源 增大
【详解】
(1)题图中①所示的装置名称为单缝，在实验中的作用是获得线光源。
(2)根据
可知，将滤光片由紫色换为红色，光的波长增大，干涉条纹间距将增大。
(3)根据
可得
代入数据解得
14．双缝 毛玻璃
【详解】
光经过双缝后，在双缝与毛玻璃之间的空间中发生干涉，毛玻璃上会产生明暗相间的干涉条纹。
由，可得
解得
15．平行 15.02 693 C
【详解】
(1)只有保证单缝和双缝互相平行，这样才能在屏上出现明暗相间的条纹。
(2)游标卡尺的游标尺为50分度，精度为0.02mm，固定刻度读数为15mm，游标尺上第1个格对齐，故读数为
0.02×1mm=0.02mm
所以最终读数为
15mm+0.02mm=15.02mm
由于第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为x1=1.16mm；
第6条亮纹中心对齐，测量头的读数x2=15.02mm；所以
x=m=2.772×10﹣3m
根据λ，知
λ=
代入数据得
λ=m≈6.93×10﹣7m=693nm
(3)A．“探究求合力的方法”的实验中合力的测量采用的是等效替代法。故A不符合题意；
B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量属于测多次取平均值，故B不符合题意；
C．“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中单摆的周期的测量，属于放大测量取平均值，故C符合题意。
故选C。
16．11.5 16.7 1.3 6.5×10－7
【详解】
游标卡尺读数等于固定刻度读数加上游标尺读数；10分度游标卡尺精确度为0.1 mm，题图b中游标尺第5刻线与主尺刻线对齐，故读数为11 mm＋0.1 mm×5＝11.5 mm；
图d中游标尺第7刻线与主尺刻线对齐，故读数为16 mm＋0.1 mm×7＝16.7 mm；
故条纹间距为
Δx＝ mm＝1.3 mm
根据双缝干涉的条纹间距公式
Δx＝λ
解得
答案第8页，共8页
答案第9页，共1页
一、单选题
1．1834年，洛埃利用单面镜得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，为单色光源，为一平面镜。发出的光直接照在光屏上，同时发出的光通过平面镜反射在光屏上。设光源到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为和，光的波长为。则相邻两条亮条纹的中心间距是（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示是双缝干涉实验，使用波长为600nm的橙色光照射时，在光屏上的点和点上方的点恰好形成两列相邻的亮条纹。若用波长为400nm的紫光重复上述实验，则点和点形成的明暗条纹情况是（ ）
A．点和点都是亮条纹 B．点是亮条纹，点是暗条纹
C．点和点都是暗条纹 D．橙光的相邻亮条纹间距小于紫光的相邻亮条纹间距
3．在杨氏双缝干涉实验中，如果（ ）
A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹
B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹
C．若仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变大
D．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹
4．如图甲所示，利用激光器发射出的激光照射到双缝上，在双缝后面的光屏上能呈现出明、暗相间的干涉条纹。若实验中仅改变某一个实验条件、而其他条件均不变的情况下，得到的干涉图样分别如图乙和丙所示。对于这两次实验，下列说法中正确的是（ ）
A．由于选用的激光器不同，乙图对应的激光的频率较高
B．双缝到光屏的距离L不同，乙图对应的L较大
C．双缝的间距不同，乙图对应的间距较大
D．激光器到双缝的距离不同，乙图对应的距离较大
5．利用双缝干涉测量光的波长，装置如图。下列说法中正确的是（ ）
A．图中分别为滤光片、双缝和单缝，且双缝和单缝应平行放置
B．调节光源高度，使光束沿着遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝
C．仅将光屏稍向右移，则条纹的间距减小
D．实验中将4个条纹间距误数成5个，测得的波长值偏小
二、多选题
6．用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，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，光屏上将只见到白光
B．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
C．测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹间距为
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
7．《梦溪笔谈》是中国科学技术史上的重要文献，书中对彩虹作了如下描述：“虹乃雨中日影也，日照雨则有之”。下图是彩虹成因的简化示意图，设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b是两种不同频率的单色光。下列说法正确的是（ ）
A．雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹
B．水滴对a光的临界角大于对b光的临界角
C．在水滴中，a光的传播速度小于b光的传播速度
D．a、b光分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距较大
8．关于“用双缝干涉测量光的波长”的实验，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：在视野中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，且红条纹的相邻条纹间距比绿条纹的相邻条纹间距大
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
9．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将所用器材按要求安装在如图甲所示的光具座上，然后接通电源使光源正常工作。实验时调节测量头，使分划板中心刻线与一条亮条纹中心对齐，记录为第一条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心线对准第六条亮条纹的中心，记下此时图丙中手轮的示数，已知双缝间距为，双缝到屏的距离为，下列说法正确的是________
A．增大双缝到像屏的距离，可使条纹间距变大
B．增大单缝与双缝间的距离，可使条纹间距变大
C．图丙中手轮的示数为
D．相邻亮纹的间距为
E.红光波长约为
10．下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是（ ）
A．单缝的作用是获得一个线光源
B．双缝的作用是获得两个振动情况相反的相干光源
C．频率相同、相位差恒定的两列单色光能够产生干涉现象
D．照射单缝的单色光的频率越高，光屏上出现的条纹宽度越宽
11．某同学在做双缝干涉实验时，按图安装好实验装置，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
三、实验题
12．某同学利用图示装置测量某种单色光波长。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。回答下列问题：
（1）关于本实验下列说法正确的是___________。
A．若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因为光源、单缝、双缝与遮光筒不共轴所致
B．若想增加从目镜中观察到的条纹个数应将屏向远离双缝方向移动
C．使用间距更小的双缝会使条纹间距变小
（2）某次测量时，选用的双缝的间距为，测得屏与双缝间的距离为，用某种单色光实验得到的干涉条纹如图2所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺的读数也如图2中所示，则A位置对应的读数为___________。已知B位置对应的读数为则相邻条纹中心的间距为___________，所测单色光的波长为___________。
（3）若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行如图3所示，在这种情况想测量相邻条纹间距时，测量值___________实际值。（填“大于”“小于”或“等于”）
13．某实验小组利用如图所示的装置研究双缝干涉现象并测量光的波长。
（1）图中①所示的装置名称为______，它在实验中的作用是_____________；
（2）调整好装置进行实验，若将滤光片由紫色换为红色，则干涉条纹间距将______（填“增大”“减小”或“不变”）；
（3）某次实验中，若测得双缝之间的距离为，双缝到光屏之间的距离为，相邻两明纹之间的距离为，则这种光的波长为______。（结果保留两位有效数字）
14．如图所示是利用双缝干涉测量光的波长的实验装置，光在_______与_______之间发生干涉，在目镜中可观察到干涉条纹。用单色光做实验，双缝间距为d，单缝到双缝的距离为1，遮光筒长为2，遮光筒右端到毛玻璃距离为3，毛玻璃到目镜距离为4，目镜中观察到第1条亮线与第5条亮线间的距离为x，该单色光的波长为__________。
15．现用如图所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。
（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互___________放置；（选填“垂直”或“平行”）；
（2）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图所示，则读数为___________mm。已知双缝间距d=2.00×10-4m，测得双缝到毛玻璃屏的距离L=0.800m，所测光的波长λ=___________nm。（保留3位有效数字）；
（3）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离 x，而是先测量n个条纹的间距再求出 x。下列实验采用了类似方法的有___________。
A．“探究求合力的方法”的实验中合力的测量
B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量
C．“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中单摆的周期的测量
16．如图所示，某同学在利用双缝干涉测量单色光波长时，第一次分划板中心刻线对齐A条纹中心时（图a），游标卡尺的示数如图b所示，第二次分划板中心刻线对齐B条纹中心时（图c），游标卡尺的示数如图d所示，已知双缝间距为0.5 mm，从双缝到屏的距离为1 m，则图b中游标卡尺的示数为______mm，图d中游标卡尺的示数为______mm，由此可得相邻两亮条纹的间距Δx＝________mm，所测单色光的波长为________m.
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参考答案
1．C
【详解】
根据平面镜成像原理，光源S发出来的光，经平面镜反射后，相当于从发来的光，因此两个相干光源之间的距离为2a，如图所示
根据
可得
故选C。
2．B
【详解】
ABC．根据出现明暗条纹的条件可知，点到双缝的路程差为零，一定出现亮条纹。用波长为600nm的橙色光照射时，在光屏上的点和点恰好形成两列相邻的亮条纹，则
解得nm，换用波长为400nm的紫光时有
可知P点是暗条纹，B正确、AC错误；
D．因橙光的波长大于紫光，则根据
可知，橙光的相邻亮条纹间距大于紫光的相邻亮条纹间距，D错误。
故选B。
3．B
【详解】
A．用白光做杨氏双缝干涉实验，屏上将呈现彩色条纹，选项A错误；
B．用红光作为光源，屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹（即黑条纹）相间，选项B正确；
C．若仅将入射光由红光改为紫光，则λ变小，根据，则Δx变小，选项C错误；
D．红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，选项D错误。
故选B。
4．B
【详解】
A．根据双缝干涉条纹的间距公式知，波长λ大的干涉条纹间距Δx大，而乙图的干涉条纹间距较大，所以乙图对应的光波波长较长，频率较小，故A错误；
B．根据双缝干涉条纹的间距公式知，乙图对应的干涉条纹间距Δx较大，则乙图双缝到光屏的距离L较大，故B正确；
C．根据双缝干涉条纹的间距公式知，乙图的干涉条纹间距Δx较大，则可能是乙图对应的双缝间距d较小，故C错误；
D．光源到双缝的距离不影响双缝干涉条纹的间距，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】
A．图中分别为滤光片、单缝和双缝，且双缝和单缝应平行放置，选项A错误；
B．应先调节光源高度，使光束沿着遮光筒轴线照在屏中心，再安装单缝和双缝，选项B错误；
C．根据可知仅将光屏稍向右移，L将增大，则条纹的间距增大，选项C错误；
D．实验中将4个条纹间距误数成5个，则偏小，根据可知测得的波长值偏小，选项D正确
故选D。
6．BD
【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错误；
B.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B正确；
C.测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹间距为，故C错误；
D.若将滤光片由红色换成绿色，光的波长减小，根据知，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小，故D正确。
故选BD。
7．AC
【详解】
A. 雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生折射时，不同色光偏折程度不同而形成的，即发生色散而形成的，故A正确；
B. 画出光路图，分析可知，第一次折射时，b光的折射角较大，而入射角相等，根据折射率公式 得知，b光的折射率较小，而由可知，水滴对a光的临界角小于对b光的临界角，故B错误；
C. a光的折射率较大，由公式得知，在水滴中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故C正确；
D. a、b光分别通过同一双缝干涉装置，由干涉条纹的间距可知，干涉条纹的间距与波长成正比，而a光的折射率较大，则a光的频率较大，由知，a光的波长较小，所以a光的相邻亮条纹间距较小，故D错误。
故选AC。
8．ACD
【详解】
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，选项A正确；
B．观察到的白光的干涉图样是：在视野中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，由于紫光的波长最短，则紫色在最内侧，选项B错误；
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，因红光的波长比绿光大，根据可知，且红条纹的相邻条纹间距比绿条纹的相邻条纹间距大，选项C正确；
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，选项D正确。
故选ACD。
9．ADE
【详解】
AB．根据双缝干涉条纹间距公式可知，使条纹间距变大的方式有增大双缝到光屏的距离，减小双缝间距，增大单色光的波长，选项A正确，B错误；
C．根据螺旋测微器读数规则，题图乙中手轮的示数为，题图丙中手轮的示数为，选项C错误；
DE．条纹间距
由条纹间距公式得
选项DE正确。
故选ADE。
10．AC
【详解】
AB．双缝干涉实验中，单缝的作用是获得一个线光源，双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的光源，故A正确，B错误；
C．频率相同、相位差恒定的两列光可以发生干涉现象，故C正确；
D．由
可得
频率越高，波长越短，条纹间距越窄，故D错误。
故选AC。
11．AC
【详解】
由题意可知，在光屏上却观察不到干涉图样，可能不满足频率相同的条件，也可能满足条件，但不能满足单缝与双缝平行，及中央轴线与遮光筒的轴线在同一条直线上，与是否安装滤光片，及光源的强弱无关，故AC正确，BD错误。
故选AC。
12．A 11.1 0.75 600 大于
【详解】
（1）A．该实验中若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因为光源、单缝、双缝与遮光筒不共轴所致，故A正确；
B．若增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度将减小，根据相邻亮条纹间的距离为
可知，可以减小L或者增大d，所以应将屏向靠近双缝方向移动，故B错误；
C．根据相邻亮条纹间的距离为
可知，使用间距更小的双缝，即d减小，会使条纹间距变大，故C错误；
故选A。
（2）该游标卡尺的最小分度为0.1mm，则在A位置时游标卡尺读数为
已知B位置对应的读数为，由图2知若A位置处为第1条暗纹，则B位置处为第7条暗纹，可得则相邻条纹中心的间距为
由
可得所测单色光的波长为
（3）若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，在这种情况测量相邻条纹间距时，将导致测量值大于实际值，由
可知，的测量值也将大于实际值。
13．单缝 获得线光源 增大
【详解】
(1)题图中①所示的装置名称为单缝，在实验中的作用是获得线光源。
(2)根据
可知，将滤光片由紫色换为红色，光的波长增大，干涉条纹间距将增大。
(3)根据
可得
代入数据解得
14．双缝 毛玻璃
【详解】
光经过双缝后，在双缝与毛玻璃之间的空间中发生干涉，毛玻璃上会产生明暗相间的干涉条纹。
由，可得
解得
15．平行 15.02 693 C
【详解】
(1)只有保证单缝和双缝互相平行，这样才能在屏上出现明暗相间的条纹。
(2)游标卡尺的游标尺为50分度，精度为0.02mm，固定刻度读数为15mm，游标尺上第1个格对齐，故读数为
0.02×1mm=0.02mm
所以最终读数为
15mm+0.02mm=15.02mm
由于第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为x1=1.16mm；
第6条亮纹中心对齐，测量头的读数x2=15.02mm；所以
x=m=2.772×10﹣3m
根据λ，知
λ=
代入数据得
λ=m≈6.93×10﹣7m=693nm
(3)A．“探究求合力的方法”的实验中合力的测量采用的是等效替代法。故A不符合题意；
B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量属于测多次取平均值，故B不符合题意；
C．“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中单摆的周期的测量，属于放大测量取平均值，故C符合题意。
故选C。
16．11.5 16.7 1.3 6.5×10－7
【详解】
游标卡尺读数等于固定刻度读数加上游标尺读数；10分度游标卡尺精确度为0.1 mm，题图b中游标尺第5刻线与主尺刻线对齐，故读数为11 mm＋0.1 mm×5＝11.5 mm；
图d中游标尺第7刻线与主尺刻线对齐，故读数为16 mm＋0.1 mm×7＝16.7 mm；
故条纹间距为
Δx＝ mm＝1.3 mm
根据双缝干涉的条纹间距公式
Δx＝λ
解得
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