专题110 双缝干涉测量光的波长
1．实验目的
(1)了解光产生干涉的方法，观察双缝干涉图样。
(2)测定单色光的波长。
2．实验原理
相邻两条明条纹间距Δx与入射光波长λ，双缝S1、S2间距d及双缝与屏的距离l满足关系式：Δx＝λ。
3．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、毛玻璃屏、测量头、学生电源、导线、刻度尺)
4．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。
②接好电源，打开开关，使灯丝正常发光，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，使双缝和单缝的缝平行。
(2)观察与记录
①调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x1，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x2，则相邻两亮条纹间的距离Δx＝。
④换用不同的滤光片，测量其他色光的波长。
二、数据处理
用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l，由公式Δx＝λ得λ＝Δx计算波长，重复测量、计算，求出波长的平均值。
三、误差分析
1．双缝到光屏的距离l的测量存在误差。
2．测条纹间距Δx带来的误差
(1)干涉条纹没有调整到最清晰的程度。
(2)误认为Δx为亮条纹的宽度。
(3)分划板中心刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于亮条纹中心。
(4)测量多条亮条纹间的距离时读数不准确，此间距中的条纹数未数清。
四、注意事项
1．调节双缝干涉仪时，要注意调整光源的高度，使它发出的光束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亮条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数，转动手轮，使分划板中心刻线和另一亮条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数，两次读数之差就表示这两条亮条纹间的距离。
4．不要直接测Δx，要测多条亮条纹的间距再计算得到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。
【创新领悟】
实验 器材 的创 新 该实验中测量头用游标卡尺替代了螺旋测微器。
实验 方法 的创 新 1．应用双缝干涉装置观测干涉条纹； 2．应用条纹间距公式定性分析有关问题。
实验 情景 的创 新 应用牛顿环装置观察光的薄膜干涉现象。
最新高考题精选
1.（2019全国理综II卷34）（10分）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。回答下列问题：
（i）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
（ii）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Δx，则单色光的波长λ=_________；
（iii）某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为______________nm（结果保留3位有效数字）。
【参考答案】（i）B （ii） （iii）630
【名师解析】（i）由双缝干涉条纹间隔公式△x=可知，若想增加从目镜中观察到的条纹个数，需要减小条纹间隔△x，该同学可减小L（将屏向靠近双缝的方向移动），增大d（使用间距d更大的双缝），所以选项B正确。
（ii）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Δx，条纹间隔△x’=Δx/(n-1)，根据条纹间隔公式△x’=，解得单色光的波长λ= 。 （iii）将双缝的间距d=0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为l=1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为Δx=7.56 mm，n=4代入公式λ=，解得单色光的波长为630nm。
2.（2012·福建）在“用双缝干涉测光的波长”实验中（实验装置如图甲）：
①下列说法哪一个是错误的_______。（填选项前的字母）
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．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐
C．为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距△x=。
②测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图乙，其示数为_ __mm。
【参考答案】①A②1.970
【名师解析】调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，若放上单缝和双缝，光很差，不利于尽快调节，选项A说法错误。根据螺旋测微器读数规则，其示数为1.5mm+0.470mm=1.970mm。
【点评】此题以“用双缝干涉测光的波长”实验切入，意在考查“用双缝干涉测光的波长”实验操作、螺旋测微器读数及其相关知识。
注解：n条亮纹间的距离a，n条亮纹之间有n-1个条纹间隔，即(n-1) △x=a，亮（或暗）条纹间距△x=。
最新模拟题精选
1. （2022湖北十堰高二期末）何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）为了增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，该同学可以更换间距____________的双缝。（填“更大”或“更小”）
（2）观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a位置，手轮的读数记作；继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b，手轮的示数如图丙所示，此时手轮的读数为________，此读数记作。
（3）已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为l，则待测光的波长为___________。（用题中物理量符号表示）
（4）下列实验操作可能使波长的测量结果偏大的是____________。
A．双缝间距d的测量值偏小
B．相邻亮条纹间距x偏大
C．双缝到毛玻璃之间的距离l的测量值偏大
【参考答案】 ①. 更小 ②. 15.078（15.077~15.079均可得分）
③. ④. B
【名师解析】
（1）[1]根据
可知双缝间距d越小，相邻亮条纹的间距越大。
（2）[2]手轮的读数
（3）[3]相邻亮条纹的间距
因此待测光的波长
（4）[4]由公式
可得
A．若双缝间距d的测量值偏小，将使波长的测量结果偏小，A错误；
B．若相邻亮条纹间距x偏大，将使波长的测量结果偏大，B正确；
C．若双缝到毛玻璃之间的距离l的测量值偏大，将使波长的测量结果偏小，C错误。
2. （2022福建泉州名校质检） 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，己知双缝间距d=0.20mm，像屏与双缝屏间距L=700mm。
（1）图中的a、b、c三个位置对应的器材为___________
A.a是滤光片，b是单缝，c是双缝
B.a是单缝，b是滤光片，c是双缝
C.a是双缝，b是滤光片，c是单缝
（2）已知测量头是50分格的游标卡尺。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，像屏上出现的干涉条纹如图a所示，其中数字是该同学给各亮纹的编号，此时图b中游标尺上的读数x1=11.16mm；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；
（3）利用题目中的已知量和上述测量结果，可计算出这种色光的波长=__________nm。
【参考答案】 ①. A ②. 25.02 ③. 640
【名师解析】
（1）[1]双缝干涉实验让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以让白炽灯光通过滤光片，再经过单缝形成单色光，再通过双缝，故自光源起合理的顺序是滤光片、单缝、双缝，CD错误，A正确。
（2）[2]图中，游标卡尺的主尺读数为25mm，游标读数为
所以最终读数为
（3）[3]两个相邻明纹（暗纹）间的距离为
根据公式
可得
代入数据，解得
3. .(2022福建龙岩三模) 在“用双缝干涉测量光波长”的实验中，用图甲装置测量红光的波长。
（1）图甲中标示器材P应为______；
A.凸透镜 B.凹透镜 C.红色滤光片 D.红色毛玻璃片
（2）图乙为干涉图样，转动测量头上的手轮，使分划板中心刻线对准图乙所示的明条纹A的中心，此时游标卡尺的示数如图丙所示，则游标卡尺的读数_____。
（3）再转动手轮，使分划板中心刻线向右边移动，直到对准明条纹B的中心，此时游标卡尺的示数如图丁所示，已知双缝间距离，双缝到毛玻璃屏间的距离为。则该单色光的波长是_____。
【参考答案】 ①. C ②. 0.4 ③. 720
【名师解析】
（1）[1]图甲中标示的器材P应为红色滤光片，C正确，ABD错误；
故选C。
（2）[2]游标卡尺为10分度游标卡尺，精确值为，图丙游标卡尺的读数为
（3）[3]图丁游标卡尺的读数为
由图乙可知
解得
根据公式
解得
4. （2022湖北新高考协作体高二质检） 如下图所示是利用双缝干涉测定光波波长的实验装置。
（1）测量中，分划板中心刻线对齐某一条亮纹的中心时，游标卡尺的游尺位置如图所示，则读数为___________cm。
（2）该同学已测出图中装置中双缝、毛玻璃之间的距离为L，又测出她记录的第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心的距离为△x，若双缝间距为d，则计算该单色光波长的表达式为=___________（用题中所给字母表示）。
（3）关于本实验下列说法正确的是（ ）
A．使用间距更大的双缝，则干涉条纹间距减小
B．将单缝向靠近双缝方向移动，则干涉条纹间距减小
C．将毛玻璃向远离双缝的方向移动，则干涉条纹间距减小
D．双缝不动，将光源上下移动，干涉条纹间距不变
【参考答案】 ①. 1.05 ②. ③. AD
【名师解析】
（1）[1]游标卡尺的读数为1cm+0.1mm×5=1.05cm。
（2）[2]条纹间距为
根据
解得
（3）[3]根据可知
A．使用间距更大的双缝，则干涉条纹间距减小，选项A正确；
B．将单缝向靠近双缝方向移动，则干涉条纹间距不变，选项B错误；
C．将毛玻璃向远离双缝的方向移动，则L变大，则干涉条纹间距变大，选项C错误；
D．双缝不动，将光源上下移动，干涉条纹间距不变，选项D正确。
5..(2022福建厦门二模)寒假期间小明利用图甲所示生活中的物品，测量了某型号刀片的厚度。
实验过程如下：
（1）点燃蜡烛，用蜡烛火焰把玻璃片的一面熏黑；
（2）并齐捏紧两片刀片，在玻璃片的熏黑面划出两条平直划痕；
（3）如图乙所示，将激光光源和玻璃片固定在桌上，并将作为光屏的白纸固定在距离足够远的墙上。
（4）打开激光光源，调整光源的高度并使激光沿水平方向射出，恰好能垂直入射在两划痕上。
（5）观察白纸上的干涉条纹如图丙所示。用刻度尺测出a、b两点间的距离为_________cm，则两相邻暗纹中心之间的距离△y=_________cm。
（6）测量玻璃片到光屏的距离L=3.00m，已知该红色激光的波长=700nm，利用公式求出双划痕间距d=_________mm，即为刀片厚度（结果保留两位有效数字）。
【参考答案】（5）10.50 2.10 （6）0.10
【名师解析】（５）根据刻度尺的读数规则，可知用刻度尺测出a、b两点间的距离为ｙ＝１０.５０ｃｍ。两相邻暗纹中心之间的距离△y=y/5＝2.10cm。
（６）根据双峰干涉条纹间隔公式，△y=，双划痕间距d=0.10mm，即为刀片厚度。
6.（7分）（2021北京顺义区二模）用双缝干涉测量光的波长实验装置如图甲所示。将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，光源发的光经滤光片（装在单缝前）成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮，已知双缝间的距离为0.3mm。透镜的作用是使射向单缝的光更集中。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，通过目镜可以在屏上观察到干涉条纹。
（1）实验时，还需要测量的有__________；
（2）实验中将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，此时手轮上的示数如图乙所示；然后转动测量头、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丙所示，得相邻的条纹之间距离为__________mm；
（3）若测得双缝到毛玻璃屏的距离为120.00cm，则本次实验测得的这种光的波长是__________m（保留两位有效数字）；
（4）若实验中发现条纹太稀疏，可采取的改善办法是__________（至少写一条）。
【参考答案】（1）双缝到毛玻璃屏的距离 和 相邻条纹间距
（2）1.955（1.953~1.957）
（3）
（4）换波长更短的滤光片 或 减小双缝到毛玻璃屏的距离
【名师解析】（1）根据双缝干涉条纹间隔公式，可知实验时，还需要测量的有双缝到毛玻璃屏的距离 和 相邻条纹间距。
（2）将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数为4.5mm+0.400mm=4.900mm，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数为14.5mm+0.170mm=14.670mm，相邻的条纹之间距离为△x=(14.670mm -4.900mm)÷（6-1） =1.955mm。
（3）双缝到毛玻璃屏的距离为l=120.00cm，双缝间的距离为d=0.3mm，由△x=解得光的波长λ=m。
（4）若实验中发现条纹太稀疏，说明△x太大，可采取的改善办法是减小入射光波长即换波长更短的滤光片， 或 减小双缝到毛玻璃屏的距离l。
7．（8分）（2021北京海淀一模）现用如图11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1.16 mm；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12所示，则读数为 mm。已知双缝间距d=2.00×10-4 m，测得双缝到毛玻璃屏的距离L= 0.800 m，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．《探究两个互成角度的力的合成规律》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．《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量
D．《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
【参考答案】．（8分）（1）平行 （2分）
（2）15.02（2分）， 693（2分）
（3分）CD（2分，漏选得1分）
【名师解析】（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互平行放置。
（2）根据游标卡尺读数规则，读数为15.mm+1×0.02mm=15.02mm。条纹间隔△x=（15.02mm-1.16mm）÷5= 2.77mm. 由△x=Lλ/d可得光的波长λ=693nm。
（3）先测量n个条纹的间距再求出 x，其方法为累积法。《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量，《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量，采用的也是累积法，选项CD正确。
8. （2021山东莱芜一中质检）用双缝干涉测光的波长．实验装置如图1所示，已知单缝与双缝的距离L1=60 mm，双缝与屏的距离L2=700 mm，单缝宽d1=0.10 mm，双缝间距d2=0.25 mm．用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离．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，让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心（如图2所示），记下此时手轮的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的刻度．
（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3所示，则对准第1条时读数x1=________mm，对准第4条时读数x2=________mm，相邻两条亮纹间的距离Δx=________mm．
（2）计算波长的公式λ=_________；求得的波长值是________nm．
【参考答案】 (1). 2.190 (2). 7.868 (3). 1.893 (4). (5). 676
【名师解析】
①螺旋测微器读数首先固定刻度读出半毫米的整数倍，第一条即读为，同时找到第19条刻度线与固定刻度对齐，估读一位即，再乘以精确度，最终结果为，同理，第4条对应读数为，第一条到第四条共有三个间距，所以两条相邻条纹间距。
②双缝干涉相邻条纹间距，其中是双缝到屏的距离，是双缝间距，对照已知条件可得，可得波长，代入数据计算可得。
9. （7分）（2020北京海淀一模）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图12），单缝保持竖直方向，并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作。
（1）组装仪器时，单缝和双缝的空间关系应该为 。
A．a代表单缝，b代表双缝
B．a代表双缝，b代表单缝
C．二者相互垂直放置
D．二者相互平行放置
（2）将红色滤光片改为绿色滤光片，其他实验条件不变，在目镜中仍可看见清晰的条纹，则 。
A．条纹为竖条纹 B．条纹为横条纹
C．与红光相比条纹间距变窄 D．与红光相比条纹间距变宽
（3）经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离为Δx，则这种色光的波长表达式为λ= （用题中所给字母表示）。
【参考答案】（1）AD （2分，漏选得1分）
（2）AC （2分，漏选得1分） （3） （3分）
【名师解析】（1）组装仪器时，单缝和双缝的空间关系应该为：a代表单缝，b代表双缝，二者相互平行放置，选项AD 正确。
（2）将红色滤光片改为绿色滤光片，其他实验条件不变，在目镜中仍可看见清晰的条纹，由于绿光波长小于红光，由双缝干涉条纹间隔公式△x=Lλ/d可知，条纹为竖条纹，与红光相比条纹间距变窄，选项AC正确。
（3）由双缝干涉条纹间隔公式△x=Lλ/d解得λ= 。
10.（2020山东德州期末）（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。
【参考答案】：（1）BD；（2）11.4；6.0×10-7。
【名师解析】（1）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，故A错误；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，波长变短，图样的条纹宽度会变窄，故B正确；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，故C错误；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，故D正确；
（2）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：△x=×（18.6-11.4）mm=1.8mm=1.8×10-3m，
由双缝干涉条纹公式有：△x=λ，
代入数据解得：λ=6.0×10-7m。
【关键点拨】（1）依据单缝衍射条纹是不等间距的，而双缝干涉条纹是等间距的，并依据干涉条纹间距公式，及红光波长最长，而紫光折射率最大；
（2）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数；根据实验数据应用双缝干涉条纹公式可以求出光的波长。
本题考查衍射与干涉的区别，理解两者条纹的不同，同时掌握干涉条纹间距公式，最后注意游标卡尺读数，没有估计值。
111．。（5 分）（2020浙江名校联盟模拟）小沈同学进行“用双缝干涉测波长”的实验，
其中部分器材如下：
A．白炽灯 B．凸透镜 C．单缝片
D．滤光片 E．测量头 F．双缝片
将以上器材安装在光具座遮光筒上时，自光源起合理的顺序是（填字母）：
A、B、 ▲ 、 ▲ 、F、E
某次观察时，透过测量头观察到了绿光的干涉条纹，但条纹的亮度很低，为了便于测量， 下列方法能够使条纹亮度增加的是 ▲
A．增加光源的功率 B．将毛玻璃换成透明玻璃
C．换一个面积更大的凸透镜 D．调节测量头的位置
下列图示中条纹间距表示正确的是 ▲ 。
如图所示是小沈同学改为参考课本上"用光传感器做双缝干涉的实验"进行实验，图甲、乙分别对应的是第一、二次实验得到的干涉图线。比较甲、乙两图线可判断，第一次实验中 的 ▲
A．缝距一定较大B．光强度较小
光源离双缝的距离较大
双缝离光传感器的距离可能较小
【参考答案】（1）D （2）AC （3）C （4）D
【名师解析】（1）进行“用双缝干涉测波长”的实验，自光源起合理的顺序是A、B、D、C、F、E.
(2) 能够使条纹亮度增加的是: 增加光源的功率, 换一个面积更大的凸透镜,使会聚到光更多，选项AC正确。
（3）条纹间距是相邻两条亮条纹或相邻两条暗条纹之间的距离，所以图示中条纹间距表示正确的是图C。
（4）比较甲、乙两图线可判断，第一次实验得到的条纹间隔较小，根据条纹间隔公式，可知第一次实验中的双缝离光传感器的距离可能较小，选项D正确。
12.（2020年4月温州选考适应性测试）“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图丙所示。某同学经过粗略的调试后，出现了干涉图样，但不够清晰明亮，则他需要调节装置中的一个部件是 (选填“C”、“D”、“E”、“F”)。得到清晰明亮的图样后进行测量，测量头的游标位置如图丁所示，则其读数为 mm。
【参考答案】（2）E 12.6
【命题意图】 本题考查 “用双缝干涉测量光的波长”的实验及其相关知识点，考查的核心素养是“实验探究”。
【解题思路】（2）“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，若干涉图样不够清晰明亮，则他需要调节装置中的一个部件是拨杆E。根据游标卡尺读数规则，读数为12mm+6×0.1mm=12.6mm。专题110 双缝干涉测量光的波长
1．实验目的
(1)了解光产生干涉的方法，观察双缝干涉图样。
(2)测定单色光的波长。
2．实验原理
相邻两条明条纹间距Δx与入射光波长λ，双缝S1、S2间距d及双缝与屏的距离l满足关系式：Δx＝λ。
3．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、毛玻璃屏、测量头、学生电源、导线、刻度尺)
4．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。
②接好电源，打开开关，使灯丝正常发光，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，使双缝和单缝的缝平行。
(2)观察与记录
①调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x1，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x2，则相邻两亮条纹间的距离Δx＝。
④换用不同的滤光片，测量其他色光的波长。
二、数据处理
用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l，由公式Δx＝λ得λ＝Δx计算波长，重复测量、计算，求出波长的平均值。
三、误差分析
1．双缝到光屏的距离l的测量存在误差。
2．测条纹间距Δx带来的误差
(1)干涉条纹没有调整到最清晰的程度。
(2)误认为Δx为亮条纹的宽度。
(3)分划板中心刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于亮条纹中心。
(4)测量多条亮条纹间的距离时读数不准确，此间距中的条纹数未数清。
四、注意事项
1．调节双缝干涉仪时，要注意调整光源的高度，使它发出的光束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亮条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数，转动手轮，使分划板中心刻线和另一亮条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数，两次读数之差就表示这两条亮条纹间的距离。
4．不要直接测Δx，要测多条亮条纹的间距再计算得到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。
【创新领悟】
实验 器材 的创 新 该实验中测量头用游标卡尺替代了螺旋测微器。
实验 方法 的创 新 1．应用双缝干涉装置观测干涉条纹； 2．应用条纹间距公式定性分析有关问题。
实验 情景 的创 新 应用牛顿环装置观察光的薄膜干涉现象。
最新高考题精选
1.（2019全国理综II卷34）（10分）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。回答下列问题：
（i）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
（ii）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Δx，则单色光的波长λ=_________；
（iii）某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为______________nm（结果保留3位有效数字）。
2.（2012·福建）在“用双缝干涉测光的波长”实验中（实验装置如图甲）：
①下列说法哪一个是错误的_______。（填选项前的字母）
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．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐
C．为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距△x=。
②测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图乙，其示数为_ __mm。
最新模拟题精选
1. （2022湖北十堰高二期末）何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）为了增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，该同学可以更换间距____________的双缝。（填“更大”或“更小”）
（2）观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a位置，手轮的读数记作；继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b，手轮的示数如图丙所示，此时手轮的读数为________，此读数记作。
（3）已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为l，则待测光的波长为___________。（用题中物理量符号表示）
（4）下列实验操作可能使波长的测量结果偏大的是____________。
A．双缝间距d的测量值偏小
B．相邻亮条纹间距x偏大
C．双缝到毛玻璃之间的距离l的测量值偏大
2. （2022福建泉州名校质检） 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，己知双缝间距d=0.20mm，像屏与双缝屏间距L=700mm。
（1）图中的a、b、c三个位置对应的器材为___________
A.a是滤光片，b是单缝，c是双缝
B.a是单缝，b是滤光片，c是双缝
C.a是双缝，b是滤光片，c是单缝
（2）已知测量头是50分格的游标卡尺。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，像屏上出现的干涉条纹如图a所示，其中数字是该同学给各亮纹的编号，此时图b中游标尺上的读数x1=11.16mm；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；
（3）利用题目中的已知量和上述测量结果，可计算出这种色光的波长=__________nm。
3. .(2022福建龙岩三模) 在“用双缝干涉测量光波长”的实验中，用图甲装置测量红光的波长。
（1）图甲中标示器材P应为______；
A.凸透镜 B.凹透镜 C.红色滤光片 D.红色毛玻璃片
（2）图乙为干涉图样，转动测量头上的手轮，使分划板中心刻线对准图乙所示的明条纹A的中心，此时游标卡尺的示数如图丙所示，则游标卡尺的读数_____。
（3）再转动手轮，使分划板中心刻线向右边移动，直到对准明条纹B的中心，此时游标卡尺的示数如图丁所示，已知双缝间距离，双缝到毛玻璃屏间的距离为。则该单色光的波长是_____。
4. （2022湖北新高考协作体高二质检） 如下图所示是利用双缝干涉测定光波波长的实验装置。
（1）测量中，分划板中心刻线对齐某一条亮纹的中心时，游标卡尺的游尺位置如图所示，则读数为___________cm。
（2）该同学已测出图中装置中双缝、毛玻璃之间的距离为L，又测出她记录的第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心的距离为△x，若双缝间距为d，则计算该单色光波长的表达式为=___________（用题中所给字母表示）。
（3）关于本实验下列说法正确的是（ ）
A．使用间距更大的双缝，则干涉条纹间距减小
B．将单缝向靠近双缝方向移动，则干涉条纹间距减小
C．将毛玻璃向远离双缝的方向移动，则干涉条纹间距减小
D．双缝不动，将光源上下移动，干涉条纹间距不变
5..(2022福建厦门二模)寒假期间小明利用图甲所示生活中的物品，测量了某型号刀片的厚度。
实验过程如下：
（1）点燃蜡烛，用蜡烛火焰把玻璃片的一面熏黑；
（2）并齐捏紧两片刀片，在玻璃片的熏黑面划出两条平直划痕；
（3）如图乙所示，将激光光源和玻璃片固定在桌上，并将作为光屏的白纸固定在距离足够远的墙上。
（4）打开激光光源，调整光源的高度并使激光沿水平方向射出，恰好能垂直入射在两划痕上。
（5）观察白纸上的干涉条纹如图丙所示。用刻度尺测出a、b两点间的距离为_________cm，则两相邻暗纹中心之间的距离△y=_________cm。
（6）测量玻璃片到光屏的距离L=3.00m，已知该红色激光的波长=700nm，利用公式求出双划痕间距d=_________mm，即为刀片厚度（结果保留两位有效数字）。
6.（7分）（2021北京顺义区二模）用双缝干涉测量光的波长实验装置如图甲所示。将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，光源发的光经滤光片（装在单缝前）成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮，已知双缝间的距离为0.3mm。透镜的作用是使射向单缝的光更集中。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，通过目镜可以在屏上观察到干涉条纹。
（1）实验时，还需要测量的有__________；
（2）实验中将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，此时手轮上的示数如图乙所示；然后转动测量头、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丙所示，得相邻的条纹之间距离为__________mm；
（3）若测得双缝到毛玻璃屏的距离为120.00cm，则本次实验测得的这种光的波长是__________m（保留两位有效数字）；
（4）若实验中发现条纹太稀疏，可采取的改善办法是__________（至少写一条）。
7．（8分）（2021北京海淀一模）现用如图11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1.16 mm；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12所示，则读数为 mm。已知双缝间距d=2.00×10-4 m，测得双缝到毛玻璃屏的距离L= 0.800 m，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．《探究两个互成角度的力的合成规律》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．《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量
D．《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
8. （2021山东莱芜一中质检）用双缝干涉测光的波长．实验装置如图1所示，已知单缝与双缝的距离L1=60 mm，双缝与屏的距离L2=700 mm，单缝宽d1=0.10 mm，双缝间距d2=0.25 mm．用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离．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，让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心（如图2所示），记下此时手轮的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的刻度．
（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3所示，则对准第1条时读数x1=________mm，对准第4条时读数x2=________mm，相邻两条亮纹间的距离Δx=________mm．
（2）计算波长的公式λ=_________；求得的波长值是________nm．
9. （7分）（2020北京海淀一模）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图12），单缝保持竖直方向，并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作。
（1）组装仪器时，单缝和双缝的空间关系应该为 。
A．a代表单缝，b代表双缝
B．a代表双缝，b代表单缝
C．二者相互垂直放置
D．二者相互平行放置
（2）将红色滤光片改为绿色滤光片，其他实验条件不变，在目镜中仍可看见清晰的条纹，则 。
A．条纹为竖条纹 B．条纹为横条纹
C．与红光相比条纹间距变窄 D．与红光相比条纹间距变宽
（3）经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离为Δx，则这种色光的波长表达式为λ= （用题中所给字母表示）。
10.（2020山东德州期末）（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。
111．。（5 分）（2020浙江名校联盟模拟）小沈同学进行“用双缝干涉测波长”的实验，
其中部分器材如下：
A．白炽灯 B．凸透镜 C．单缝片
D．滤光片 E．测量头 F．双缝片
将以上器材安装在光具座遮光筒上时，自光源起合理的顺序是（填字母）：
A、B、 ▲ 、 ▲ 、F、E
某次观察时，透过测量头观察到了绿光的干涉条纹，但条纹的亮度很低，为了便于测量， 下列方法能够使条纹亮度增加的是 ▲
A．增加光源的功率 B．将毛玻璃换成透明玻璃
C．换一个面积更大的凸透镜 D．调节测量头的位置
下列图示中条纹间距表示正确的是 ▲ 。
如图所示是小沈同学改为参考课本上"用光传感器做双缝干涉的实验"进行实验，图甲、乙分别对应的是第一、二次实验得到的干涉图线。比较甲、乙两图线可判断，第一次实验中 的 ▲
A．缝距一定较大B．光强度较小
光源离双缝的距离较大
双缝离光传感器的距离可能较小
12.（2020年4月温州选考适应性测试）“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图丙所示。某同学经过粗略的调试后，出现了干涉图样，但不够清晰明亮，则他需要调节装置中的一个部件是 (选填“C”、“D”、“E”、“F”)。得到清晰明亮的图样后进行测量，测量头的游标位置如图丁所示，则其读数为 mm。
