4.4 实验：用双缝干涉测量光的波长 章节练习（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 章节练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 389.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-11 08:44:36 | ||
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文档简介
4.4、实验：用双缝干涉测量光的波长
一、选择题（共16题）
1．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示。他改变的实验条件可能是（ ）
A．减小光源到单缝的距离
B．减小双缝之间的距离
C．减小双缝到光屏之间的距离
D．换用频率更高的单色光源
2．某同学利用图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，若想减少从目镜中观察到的条纹个数，该同学可（ ）
A．将单缝靠近双缝 B．将单缝远离双缝
C．将屏向远离双缝的方向移动 D．将屏向靠近双缝的方向移动
3．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
4．“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
5．利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长。下列说法中正确的是（ ）
A．实验装置中的①②③元件分别为单缝、滤光片、双缝
B．测量时测量头分划板的中心刻线应与条纹的中心对齐
C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
D．测量过程中误将5个条纹间距数成6个，波长测量值偏大
6．频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度
B．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角大于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角
C．单色光1和单色光2分别用同一装置研究光的干涉，单色光2的干涉条纹间距较大
D．单色光1和单色光2分别用同一装置研究光的干涉，单色光1的干涉条纹间距较大
7．在双缝干涉实验装置中，正确的说法是（ ）．
A．光源必须发出单色光
B．光经过单缝成为单色光
C．光经过双缝成为两束振动情况完全相同的光
D．两束光只在屏上发生干涉
8．某次实验中，测得第一级明条纹和第三级明条纹相距4.0×10－2m，若双缝片间距为0.1 mm，缝到屏的距离为，则光波的波长为( )
A．8.0×10－8 m B．5.0×10－7 m C．1.5×10－8 m D．1.0×10－7m
9．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
10．一细束白光通过玻璃三棱镜折射后，在竖直放置的光屏上形成了如图所示的光谱，其中a、c为光谱的边缘色光，关于a、b、c三种色光，下列说法正确的是（ ）
A．若让a、b、c三色光以同一入射角，从空气中某方向射入一介质，b光恰能发生全反射，则c光也一定能发生全反射
B．若分别让a、b、c三色光通过一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大
C．a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小
D．玻璃对c色光的折射率最小
11．用单色光做双缝干涉实验，下列说法正确的是（ ）
A．相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距相等
B．中央亮条纹宽度是两边亮条纹宽度的2倍
C．屏与双缝之间的距离减小，则屏上条纹间的距离增大
D．在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距
12．甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为，若，则下列说法正确的是（ ）
A．从玻璃射向空气发生全反射时，甲光的临界角小于乙光的临界角
B．在同一种均匀介质中甲光的波长一定小于乙光的波长
C．甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量
D．在同一种均匀介质中甲光的传播速度大于乙光的传播速度
13．如图所示，一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜，两种颜色不同的可见光细光束a、b，垂直于斜边从空气射向玻璃，光路如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率
B．a光和b光在玻璃中传播时a光的波长大于b光的波长
C．在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光大
D．a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气，若逐渐增大入射角，则b光先发生全反射
14．双缝干涉实验装置如图所示，双缝间距离为d，双缝到像屏间距为L，调整实验装置使像屏上见到清晰的干涉条纹，关于该干涉条纹及改变条件后干涉条纹的变化情况，下列叙述中正确的是
（ ）
A．屏上所有亮线都是从双缝出来的两列光波的波峰与波峰叠加形成的，而所有暗线是波谷与波谷叠加形成的
B．若将像屏向右或向左平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹
C．若将双缝间距d减小，像屏上两相邻明条纹间距变小
D．若改用频率较大的色光进行实验，在其他条件不变的前提下，像屏上两相邻暗条纹间距变小
15．利用如图所示的装置研究双缝干涉现象并测量光的波长时，下列说法中正确的是（ ）
A．实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝
B．将滤光片由绿色的换成红色的，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．减小实验中的双缝间距，目镜中的条纹数会增加
16．某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功，若他在此基础上对仪器的安装作如下改动，但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
二、填空题
17．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）条纹间距Δx与双缝间距d、双缝到屏的距离l、单色光波长λ之间满足______。
18．在某次双缝干涉实验中，如图所示，Q处是中央亮纹P往上数的第二条暗纹，已知从双缝S1和S2发出的两束相干光到Q点的路程差是9×10-7m，则实验所使用的单色光源发出光的频率是______．
19．在双缝干涉实验中，分布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与绿光的干涉条纹间距相比______ （填“＞”、“＜”或“＝”）．若实验中红光的波长为，双缝到屏幕的距离为，测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为，则双缝之间的距离为______．
20．如图所示，一细光束从某种介质射向真空，该光束中含有频率分别为f1、f2的两种光．介质对这两种光的折射率分别为n1、n2，且n1>n2．则：
①两种光在介质中的速度之比=__________
②两种光在介质中的波长之比___________
③调整光的入射角度，使频率为f1的光在真空中刚好消失，此时频率为f2的光折射角的正弦值为______________．
综合题
21．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。
22．某同学在“用双缝干涉测激光的波长”实验中；如图甲所示，若将激光束照在双缝上，在光屏上观察到的现象是图乙图样的平行且等宽的明暗相间的条纹，为测量该激光的波长，测得双缝间距为d（每个缝的宽度很窄，宽度可忽略），光屏到双缝距离为L，现使测量头的分划板中心刻线与条纹的中心对齐，经测量得出5条亮条纹之间的距离为a，求该激光的波长。
23．某同学在用双缝干涉测量光的波长的实验中，已知两缝间的间距为，以某种单色光照射双缝时，在离双缝远的屏上，用测量头测量条纹间的宽度：先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，此时手轮上的示数如图乙所示。根据以上实验，测得的这种光的波长是多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
试题分析：通过观察发现，图乙中干涉条纹的宽度比甲图中的大，根据干涉条纹宽度干涉有：Δx＝，因此可以使缝屏距l变大，双缝距d减小，或换用波长较长即频率较低的光，以达到要求，故选项C、D错误；选项B正确；与光源到单缝的距离无关，故选项A错误．
2．C
【详解】
AB．若想减少从目镜中观察到的条纹个数，则需要使条纹的宽度增大，根据相邻亮条纹间的距离公式
可知改变单缝与双缝间的距离不能改变条纹的宽度。故AB错误；
CD．同理，将屏向远离双缝的方向移动，可使L变大，达到增大条纹宽度的目的。故C正确；D错误。
故选C。
3．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。
4．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。
5．B
【详解】
A．实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝，A错误；
B．测量时测量头分划板的中心刻线应与条纹的中心对齐，B正确；
C．由
可知，干涉条纹间距只与双缝间距d、双缝到屏距离L有关，与单缝、双缝间距无必然关系，C错误；
D．测量过程中误将5个条纹间距数成6个，偏小，波长测量值偏小，D错误。
故选B。
6．C
【详解】
A．由图看出光在玻璃板上表面发生折射时，入射角相等，单色光1的折射角小于单色光2的折射角，根据折射定律
得知玻璃对单色光1的折射率大于单色光2的折射率，由
分析得知，在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度，故A错误；
B．玻璃对单色光1的折射率大于单色光2的折射率，由临界角公式
分析得知，单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角，故B错误；
CD．玻璃对单色光1的折射率大于单色光2的折射率，结合频率大的光的折射率大可知单色光1的频率大于单色光2的频率，由
得知单色光1的波长小于单色光2的波长，单色光1和单色光2分别用同一装置研究光的干涉，由
可知单色光1的干涉条纹间距较小，单色光2的干涉条纹间距较大，故C正确，D错误；
故选C。
7．C
【详解】
A.光源产生的白光经过滤光片即可变为单色光，A错误；
B.白光经过单缝后任然为多色光，B错误；
C.产生干涉条纹的条件为波的频率相等，且有稳定的相位差，故光经过双缝成为两束振动情况完全相同的光才能产生干涉条纹，C正确；
D.光屏只是为了方便观测干涉现象，D错误；
故选C。
8．B
【详解】
根据公式
Δx＝λ
Δx＝＝m＝2.0×10－2 m
l＝4.0 m，d＝0.1mm＝10－4 m
解得
λ＝5.0×10－7 m
故选B。
9．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。
10．D
【详解】
D．偏向角越大，折射率越大，所以a的折射率最大，c的折射率最小，D正确；
A．由 ，折射率越大，临界角越小，所以a的临界角最小，c的临界角最大，b光恰能发生全反射，则c光一定不能发生全反射，A错误；
B．a的折射率最大，波长最短，干涉条纹间距最小，B错误；
C．由 得，a的折射率最大，在玻璃中的速度最小，C错误。
故选D。
11．A
【详解】
AB．因为相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距
其中d为双缝间的距离，l为双缝到屏的距离，λ为光波波长，可见相邻两亮条纹或暗条纹之间的距离相等，故A正确，B错误；
C．由公式
可知l减小，屏上条纹间距减小，故C错误；
D．因为λ红>λ蓝，所以Δx红>Δx蓝，故D错误。
故选A。
12．D
【详解】
B．根据双缝干涉的条纹间距可知，对于同一个实验装置，波长越大，条纹间距越大，由可知在同一种均匀介质中，甲光的波长一定大于乙光的波长，故B错误；
C．根据可知甲光的频率小于乙光的频率，而光子的能量，故甲光的光子能量一定小于乙光的光子能量，故C错误；
D．在同一种均匀介质中，对于不同的单色光，频率小，则折射率小，所以甲光折射率小，根据可知，甲光的传播速度大，故D正确；
A．根据可知，发生全反射时，甲光的临界角大于乙光的临界角，故A错误。
故选D。
13．A
【详解】
A．两条光线从玻璃射向空气的过程中，两束光的入射角相同，a光偏离原来的方向大，因此a光的折射角较大，根据光的折射定律
可知玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，A正确；
B．在同种介质中，光的波长越短，折射率越大，因此两束光在玻璃中传播时a光的波长小于b光的波长，B错误；
C．在双缝干涉实验中，条纹间距
可知，波长越短， 纹间间距越小，因此a光的条纹间距比b光小，C错误；
D．根据临界角大小
由于玻璃对a光的折射率大，因此a光的临界角小，a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气，若逐渐增大入射角，则a光先发生全反射，D错误。
故选A。
14．BD
【详解】
A．干涉条纹的亮线都是从双缝出来的两列光波的波峰与波峰叠加形成的或波谷与波谷叠加形成的，暗线是由波峰与波谷叠加形成的，故A错误；
B．产生干涉的条件与屏的位置无关，故将光屏向左平移一小段距离，或右移一小段距离，屏上都仍有清晰的干涉条纹。故B正确；
CD．根据双缝干涉条纹的间距公式
知d减小，相邻明条纹的距离增大，在其他条件不变的前提下，若改用频率较大的色光进行实验，也是波长较小的色光进行实验，像屏上两相邻暗条纹间距变小，故C错误，D正确。
故选BD。
15．ABD
【详解】
A. 实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝，A正确；
B. 将滤光片由绿色的换成红色的，波长变大，根据 ，干涉条纹间距变宽，B正确；
C. 根据，将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变，C错误；
D. 根据，减小实验中的双缝间距d，条纹间距变小，目镜中的条纹数会增加，D正确。
故选ABD。
16．ABC
【详解】
A．由知：改变双缝到屏的距离L仍能得到清晰条纹，只不过条纹间距发生变化，故选项A正确；
B．滤光片的作用是得到相干单色光，在单缝前还是在单、双缝之间不影响干涉，故选项B正确；
C．单缝与双缝之间的距离移动少许对干涉无影响，故选项C正确；
D．双缝发生干涉，而单缝发生衍射，故选项D错误。
故选ABC。
17．
【详解】
根据
可得
18．5×1014
【详解】
当光程差是半个波长的3倍时，出现第二条暗纹，因光到Q处的路程差是9×10-7m，则有：
由，解得：
19． ＞
【详解】
双缝干涉条纹间距，红光波长长，所以用红光的双缝干涉条纹间距较大，即
>．条纹间距根据数据可得，根据可得．
20．
【详解】
①由公式
得
②由于光在介质中传播时频率不变，由
得
故
③调整光的入射角度，使频率为f1的光在真空中刚好消失，即频率为f1的光刚好发生全反射，入射角i等于临界角C，所以
根据折射定律
解得
21．
【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。
22．
【详解】
根据双缝干涉条纹间距公式变形为
其中
解得单色光的波长
23．6.725×10-7m
【详解】
分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐时示数为
x1=2mm+33.2×0.01mm=2.332mm
分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐时示数为
x1=15mm+37.7×0.01mm=15.377mm
条纹间距离
由
求得光的波长为
答案第1页，共2页
一、选择题（共16题）
1．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示。他改变的实验条件可能是（ ）
A．减小光源到单缝的距离
B．减小双缝之间的距离
C．减小双缝到光屏之间的距离
D．换用频率更高的单色光源
2．某同学利用图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，若想减少从目镜中观察到的条纹个数，该同学可（ ）
A．将单缝靠近双缝 B．将单缝远离双缝
C．将屏向远离双缝的方向移动 D．将屏向靠近双缝的方向移动
3．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
4．“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
5．利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长。下列说法中正确的是（ ）
A．实验装置中的①②③元件分别为单缝、滤光片、双缝
B．测量时测量头分划板的中心刻线应与条纹的中心对齐
C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
D．测量过程中误将5个条纹间距数成6个，波长测量值偏大
6．频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度
B．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角大于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角
C．单色光1和单色光2分别用同一装置研究光的干涉，单色光2的干涉条纹间距较大
D．单色光1和单色光2分别用同一装置研究光的干涉，单色光1的干涉条纹间距较大
7．在双缝干涉实验装置中，正确的说法是（ ）．
A．光源必须发出单色光
B．光经过单缝成为单色光
C．光经过双缝成为两束振动情况完全相同的光
D．两束光只在屏上发生干涉
8．某次实验中，测得第一级明条纹和第三级明条纹相距4.0×10－2m，若双缝片间距为0.1 mm，缝到屏的距离为，则光波的波长为( )
A．8.0×10－8 m B．5.0×10－7 m C．1.5×10－8 m D．1.0×10－7m
9．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
10．一细束白光通过玻璃三棱镜折射后，在竖直放置的光屏上形成了如图所示的光谱，其中a、c为光谱的边缘色光，关于a、b、c三种色光，下列说法正确的是（ ）
A．若让a、b、c三色光以同一入射角，从空气中某方向射入一介质，b光恰能发生全反射，则c光也一定能发生全反射
B．若分别让a、b、c三色光通过一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大
C．a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小
D．玻璃对c色光的折射率最小
11．用单色光做双缝干涉实验，下列说法正确的是（ ）
A．相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距相等
B．中央亮条纹宽度是两边亮条纹宽度的2倍
C．屏与双缝之间的距离减小，则屏上条纹间的距离增大
D．在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距
12．甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为，若，则下列说法正确的是（ ）
A．从玻璃射向空气发生全反射时，甲光的临界角小于乙光的临界角
B．在同一种均匀介质中甲光的波长一定小于乙光的波长
C．甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量
D．在同一种均匀介质中甲光的传播速度大于乙光的传播速度
13．如图所示，一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜，两种颜色不同的可见光细光束a、b，垂直于斜边从空气射向玻璃，光路如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率
B．a光和b光在玻璃中传播时a光的波长大于b光的波长
C．在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光大
D．a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气，若逐渐增大入射角，则b光先发生全反射
14．双缝干涉实验装置如图所示，双缝间距离为d，双缝到像屏间距为L，调整实验装置使像屏上见到清晰的干涉条纹，关于该干涉条纹及改变条件后干涉条纹的变化情况，下列叙述中正确的是
（ ）
A．屏上所有亮线都是从双缝出来的两列光波的波峰与波峰叠加形成的，而所有暗线是波谷与波谷叠加形成的
B．若将像屏向右或向左平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹
C．若将双缝间距d减小，像屏上两相邻明条纹间距变小
D．若改用频率较大的色光进行实验，在其他条件不变的前提下，像屏上两相邻暗条纹间距变小
15．利用如图所示的装置研究双缝干涉现象并测量光的波长时，下列说法中正确的是（ ）
A．实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝
B．将滤光片由绿色的换成红色的，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．减小实验中的双缝间距，目镜中的条纹数会增加
16．某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功，若他在此基础上对仪器的安装作如下改动，但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
二、填空题
17．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）条纹间距Δx与双缝间距d、双缝到屏的距离l、单色光波长λ之间满足______。
18．在某次双缝干涉实验中，如图所示，Q处是中央亮纹P往上数的第二条暗纹，已知从双缝S1和S2发出的两束相干光到Q点的路程差是9×10-7m，则实验所使用的单色光源发出光的频率是______．
19．在双缝干涉实验中，分布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与绿光的干涉条纹间距相比______ （填“＞”、“＜”或“＝”）．若实验中红光的波长为，双缝到屏幕的距离为，测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为，则双缝之间的距离为______．
20．如图所示，一细光束从某种介质射向真空，该光束中含有频率分别为f1、f2的两种光．介质对这两种光的折射率分别为n1、n2，且n1>n2．则：
①两种光在介质中的速度之比=__________
②两种光在介质中的波长之比___________
③调整光的入射角度，使频率为f1的光在真空中刚好消失，此时频率为f2的光折射角的正弦值为______________．
综合题
21．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。
22．某同学在“用双缝干涉测激光的波长”实验中；如图甲所示，若将激光束照在双缝上，在光屏上观察到的现象是图乙图样的平行且等宽的明暗相间的条纹，为测量该激光的波长，测得双缝间距为d（每个缝的宽度很窄，宽度可忽略），光屏到双缝距离为L，现使测量头的分划板中心刻线与条纹的中心对齐，经测量得出5条亮条纹之间的距离为a，求该激光的波长。
23．某同学在用双缝干涉测量光的波长的实验中，已知两缝间的间距为，以某种单色光照射双缝时，在离双缝远的屏上，用测量头测量条纹间的宽度：先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，此时手轮上的示数如图乙所示。根据以上实验，测得的这种光的波长是多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
试题分析：通过观察发现，图乙中干涉条纹的宽度比甲图中的大，根据干涉条纹宽度干涉有：Δx＝，因此可以使缝屏距l变大，双缝距d减小，或换用波长较长即频率较低的光，以达到要求，故选项C、D错误；选项B正确；与光源到单缝的距离无关，故选项A错误．
2．C
【详解】
AB．若想减少从目镜中观察到的条纹个数，则需要使条纹的宽度增大，根据相邻亮条纹间的距离公式
可知改变单缝与双缝间的距离不能改变条纹的宽度。故AB错误；
CD．同理，将屏向远离双缝的方向移动，可使L变大，达到增大条纹宽度的目的。故C正确；D错误。
故选C。
3．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。
4．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。
5．B
【详解】
A．实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝，A错误；
B．测量时测量头分划板的中心刻线应与条纹的中心对齐，B正确；
C．由
可知，干涉条纹间距只与双缝间距d、双缝到屏距离L有关，与单缝、双缝间距无必然关系，C错误；
D．测量过程中误将5个条纹间距数成6个，偏小，波长测量值偏小，D错误。
故选B。
6．C
【详解】
A．由图看出光在玻璃板上表面发生折射时，入射角相等，单色光1的折射角小于单色光2的折射角，根据折射定律
得知玻璃对单色光1的折射率大于单色光2的折射率，由
分析得知，在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度，故A错误；
B．玻璃对单色光1的折射率大于单色光2的折射率，由临界角公式
分析得知，单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角，故B错误；
CD．玻璃对单色光1的折射率大于单色光2的折射率，结合频率大的光的折射率大可知单色光1的频率大于单色光2的频率，由
得知单色光1的波长小于单色光2的波长，单色光1和单色光2分别用同一装置研究光的干涉，由
可知单色光1的干涉条纹间距较小，单色光2的干涉条纹间距较大，故C正确，D错误；
故选C。
7．C
【详解】
A.光源产生的白光经过滤光片即可变为单色光，A错误；
B.白光经过单缝后任然为多色光，B错误；
C.产生干涉条纹的条件为波的频率相等，且有稳定的相位差，故光经过双缝成为两束振动情况完全相同的光才能产生干涉条纹，C正确；
D.光屏只是为了方便观测干涉现象，D错误；
故选C。
8．B
【详解】
根据公式
Δx＝λ
Δx＝＝m＝2.0×10－2 m
l＝4.0 m，d＝0.1mm＝10－4 m
解得
λ＝5.0×10－7 m
故选B。
9．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。
10．D
【详解】
D．偏向角越大，折射率越大，所以a的折射率最大，c的折射率最小，D正确；
A．由 ，折射率越大，临界角越小，所以a的临界角最小，c的临界角最大，b光恰能发生全反射，则c光一定不能发生全反射，A错误；
B．a的折射率最大，波长最短，干涉条纹间距最小，B错误；
C．由 得，a的折射率最大，在玻璃中的速度最小，C错误。
故选D。
11．A
【详解】
AB．因为相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距
其中d为双缝间的距离，l为双缝到屏的距离，λ为光波波长，可见相邻两亮条纹或暗条纹之间的距离相等，故A正确，B错误；
C．由公式
可知l减小，屏上条纹间距减小，故C错误；
D．因为λ红>λ蓝，所以Δx红>Δx蓝，故D错误。
故选A。
12．D
【详解】
B．根据双缝干涉的条纹间距可知，对于同一个实验装置，波长越大，条纹间距越大，由可知在同一种均匀介质中，甲光的波长一定大于乙光的波长，故B错误；
C．根据可知甲光的频率小于乙光的频率，而光子的能量，故甲光的光子能量一定小于乙光的光子能量，故C错误；
D．在同一种均匀介质中，对于不同的单色光，频率小，则折射率小，所以甲光折射率小，根据可知，甲光的传播速度大，故D正确；
A．根据可知，发生全反射时，甲光的临界角大于乙光的临界角，故A错误。
故选D。
13．A
【详解】
A．两条光线从玻璃射向空气的过程中，两束光的入射角相同，a光偏离原来的方向大，因此a光的折射角较大，根据光的折射定律
可知玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，A正确；
B．在同种介质中，光的波长越短，折射率越大，因此两束光在玻璃中传播时a光的波长小于b光的波长，B错误；
C．在双缝干涉实验中，条纹间距
可知，波长越短， 纹间间距越小，因此a光的条纹间距比b光小，C错误；
D．根据临界角大小
由于玻璃对a光的折射率大，因此a光的临界角小，a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气，若逐渐增大入射角，则a光先发生全反射，D错误。
故选A。
14．BD
【详解】
A．干涉条纹的亮线都是从双缝出来的两列光波的波峰与波峰叠加形成的或波谷与波谷叠加形成的，暗线是由波峰与波谷叠加形成的，故A错误；
B．产生干涉的条件与屏的位置无关，故将光屏向左平移一小段距离，或右移一小段距离，屏上都仍有清晰的干涉条纹。故B正确；
CD．根据双缝干涉条纹的间距公式
知d减小，相邻明条纹的距离增大，在其他条件不变的前提下，若改用频率较大的色光进行实验，也是波长较小的色光进行实验，像屏上两相邻暗条纹间距变小，故C错误，D正确。
故选BD。
15．ABD
【详解】
A. 实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝，A正确；
B. 将滤光片由绿色的换成红色的，波长变大，根据 ，干涉条纹间距变宽，B正确；
C. 根据，将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变，C错误；
D. 根据，减小实验中的双缝间距d，条纹间距变小，目镜中的条纹数会增加，D正确。
故选ABD。
16．ABC
【详解】
A．由知：改变双缝到屏的距离L仍能得到清晰条纹，只不过条纹间距发生变化，故选项A正确；
B．滤光片的作用是得到相干单色光，在单缝前还是在单、双缝之间不影响干涉，故选项B正确；
C．单缝与双缝之间的距离移动少许对干涉无影响，故选项C正确；
D．双缝发生干涉，而单缝发生衍射，故选项D错误。
故选ABC。
17．
【详解】
根据
可得
18．5×1014
【详解】
当光程差是半个波长的3倍时，出现第二条暗纹，因光到Q处的路程差是9×10-7m，则有：
由，解得：
19． ＞
【详解】
双缝干涉条纹间距，红光波长长，所以用红光的双缝干涉条纹间距较大，即
>．条纹间距根据数据可得，根据可得．
20．
【详解】
①由公式
得
②由于光在介质中传播时频率不变，由
得
故
③调整光的入射角度，使频率为f1的光在真空中刚好消失，即频率为f1的光刚好发生全反射，入射角i等于临界角C，所以
根据折射定律
解得
21．
【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。
22．
【详解】
根据双缝干涉条纹间距公式变形为
其中
解得单色光的波长
23．6.725×10-7m
【详解】
分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐时示数为
x1=2mm+33.2×0.01mm=2.332mm
分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐时示数为
x1=15mm+37.7×0.01mm=15.377mm
条纹间距离
由
求得光的波长为
答案第1页，共2页