4.4 用双缝干涉实验测光的波长 同步练习（学生版+解析版）
文档属性
| 名称 | 4.4 用双缝干涉实验测光的波长 同步练习（学生版+解析版） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-05-03 21:01:54 | ||
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文档简介
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4.4 用双缝干涉实验测光的波长 同步练习
一、单选题
1．下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是( )
A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源
B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源
C．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹
D．在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生
2．下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是（ ）
A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源
B．用红光和绿光分别做双缝干涉实验（λ红>λ绿），绿光干涉图样的条纹间距比红光大
C．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源
D．在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生
3．如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线，则（ ）
A．单色光a、b从玻璃进入空气，波速变大，频率变大
B．单色光a通过玻璃砖所需的时间小于单色光b通过玻璃砖所需时间
C．若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线b首先消失
D．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
4．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
5．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
6．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
7．如图甲所示，是一双缝干涉实验的装置示意图，其中①是光源，现分别用a、b两束单色光进行实验，在不调整实验装置的情况下，分别得如图乙、丙所示的干涉图样：乙图是a光照射的图样，丙图是b光照射的图样。则（ ）
A．光学元件②是单缝、③是双缝片、④是滤光片
B．a光波长小于b光的波长
C．在水中a光传播的速度较大
D．若用a光照射某金属时打不出光电子，则用b光照射该金属时一定打不出光电子
8．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
9．如图所示，ABC为等腰棱镜，OO'是棱镜的对称轴，a、b两束不同频率的单色光垂直AB边射入棱镜，两束光在AB面上的入射点到D点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，下列判断正确的是（ ）
A．在同一介质中，a光光速大于b光光速
B．若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角大于b光的临界角
C．用同一双缝干涉实验装置观察，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
D．在真空中，a光波长大于b光波长
二、多选题
10．在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时，一同学在光屏上隐约看到亮光，基本看不到明暗相间的条纹，其原因可能是（ ）
A．光源的高度不合适 B．没有放入滤光片
C．单缝和双缝不平行 D．单缝和双缝的前后位置放反了
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．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
13．用白光做双缝干涉实验时，得到彩色的干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A．干涉图样的中央亮条纹是白色的
B．在中央亮条纹两侧最先出现的是红色条纹
C．在中央亮条纹两侧最先出现的是紫色条纹
D．在中央亮条纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与双缝间的距离有关
14．在“用双缝干涉测光的波长”实验中：(实验装置如下图)下列说法哪一些是正确的（ ）
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，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐
C．为了减小测量误差，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Δx＝
D．某同学用黄光作为入射光．为了增大干涉条纹的间距，可以采用的方法是改用蓝光作为入射光
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
16．图示为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置，从左到右依次放置①光源、②红色滤光片、③________、④___________、⑤遮光筒、⑥光屏。下列说法正确的是（ ）
A．③、④分别是双缝、单缝
B．减小双缝之间的距离，可以增大相邻暗条纹间的距离
C．先放上单缝和双缝，调节光源高度使光沿遮光筒轴线照在屏中心
D．若双缝的间距为d，④与光屏的间距为l，用测微目镜测出6条红色条纹间的距离为a，则该红光的波长
E．假若把此装置置于某液体中测量某单色光的波长，测得结果要比在真空中测得该光的波长短
三、实验题
17．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，由左到右，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）测量数条亮条纹间的距离；
在操作步骤②时还应注意________________、________________和_____________。
18．洛埃德（H.Lloyd）在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置．如图所示，从单缝S发出的光，一部分入射到平面镜后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹．单缝S通过平面镜成的像是S′．
（i）通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致．如果S被视为其中的一个缝，______________相当于另一个“缝”；
（ii）实验表明，光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时，在入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有的变化，即半波损失．如果把光屏移动到和平面镜接触，接触点P处是__________（填写“亮条纹”或“暗条纹”）；
（iii）实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0. 15 mm，单缝到光屏的距离D= 1．2m，观测到第3个亮条纹到第12个亮条纹的中心间距为22.78 mm，则该单色光的波长_________m（结果保留3位有效数字）．
19．在“用双缝干涉测光的波长”实验中。
(1)某同学在光具座上放置的光学元件如图所示，其中光学元件A所起的作用是______；
(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第a时，手轮的读数x1=1.002mm，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b时，手轮的读数如图丙所示，x2=______mm；
(3)若已知双缝间距d=2.0×10-4m，双缝到屏的距离l=1.0m，则待测光的波长为______m（结果保留三位有效数字）。
20．“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图（甲）所示。
（1）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”）。
（2）如图（乙）所示，移动测量头上的手轮，分划线对准靠近最左边的第1条明条纹中心，如图（丙）所示为此时游标卡尺的读数x1，继续转动手轮，把分划线向右边移动，直到为对准第7条明条纹中心，此时游标卡尺的读数x7。则游标卡尺的读数__________mm。已知双缝间距离为d，双缝到毛玻璃屏间距离为L，则单色光波长的表达式为=__________（用字母d、L、x1、x7表示）。
（3）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．使用间距更大的双缝
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．将红色滤光片换成绿色滤光片
21．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_________。
(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
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________；
(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，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，记下此时图乙中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm。
(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。
22．用双缝干涉测光的波长．实验装置如图（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm．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=2.190mm、对准第4条时读数x2=______________mm
(2)根据以上条件，可算出这种光的λ=______________nm（保留三位有效数字）
(3)在双缝干涉实验中发现条纹太密,难以测量,下列操作中可以使条纹变稀疏的是( )
A．改用波长较短的光(如紫光)做入射光
B．增大双缝到屏的距离
C．减少双缝间距
D．增大双缝间距
四、解答题
23．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？
4.4 用双缝干涉实验测光的波长
一、单选题
1．下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是( )
A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源
B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源
C．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹
D．在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生
【答案】B
【解析】A、B、单缝的作用是获得相位保持不变的相干光源，双缝的作用是为了获得频率相同的两个光源，故A错误，B正确；
C、光屏上距两缝的路程差等于半波长的奇数倍处出现暗条纹，光屏上距两缝的路程差等于半波长的偶数倍处出现明条纹，故C错误；
D、两列光波只要相遇就会叠加，满足相干条件就能发生干涉，所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉，用光屏接收只是为了肉眼观察的方便；故D错误.故选B.
2．下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是（ ）
A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源
B．用红光和绿光分别做双缝干涉实验（λ红>λ绿），绿光干涉图样的条纹间距比红光大
C．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源
D．在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生
【答案】C
【解析】A．单缝的作用是获得线光源，而不是获得频率保持不变的相干光源，故A错误。
B．用红光和绿光分别做双缝干涉实验（λ红>λ绿），根据
可知，绿光干涉图样的条纹间距比红光小，选项B错误；
C．两个双缝到单缝的距离相等，可获得两个振动情况相同的相干光源，故C正确。
D．在双缝与光屏之间的空间两光相遇处都会发生干涉。故D错误。
故选C。
3．如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线，则（ ）
A．单色光a、b从玻璃进入空气，波速变大，频率变大
B．单色光a通过玻璃砖所需的时间小于单色光b通过玻璃砖所需时间
C．若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线b首先消失
D．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
【答案】D
【解析】A．光由玻璃进入空气传播时，频率不变，波速增大，波长增大，选项A错误；
B．在真空中光线a与法线的夹角大，根据光路可逆性，由折射率公式
得光线a在玻璃中的折射率大，传播速度小，所以在玻璃砖中，相同的路程光线a所用的时间长，选项B错误；
C．增加入射角θ折射光线a首先消失，选项C错误；
D．光线a的折射率，说明光线a的频率高，根据
光线a在真空中的波长较短，根据双缝干涉条纹间距公式
分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，选项D正确。故选D。
4．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
【答案】A
【解析】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。
5．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
【答案】A
【解析】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。
6．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
【答案】D
【解析】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。
7．如图甲所示，是一双缝干涉实验的装置示意图，其中①是光源，现分别用a、b两束单色光进行实验，在不调整实验装置的情况下，分别得如图乙、丙所示的干涉图样：乙图是a光照射的图样，丙图是b光照射的图样。则（ ）
A．光学元件②是单缝、③是双缝片、④是滤光片
B．a光波长小于b光的波长
C．在水中a光传播的速度较大
D．若用a光照射某金属时打不出光电子，则用b光照射该金属时一定打不出光电子
【答案】C
【解析】A．②是滤光片，③是单缝，④是双缝，则选项A错误；
B．由图样可知a光波长大于b光的波长，选项B错误；
C．a在水中的折射率较小，在水中的传播速度较大，选项C正确；
D．a的频率小于b光的频率，则a光不能发生光电效应时，b光可能发生光电效应，选项D错误。故选C。
8．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
【答案】B
【解析】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。
9．如图所示，ABC为等腰棱镜，OO'是棱镜的对称轴，a、b两束不同频率的单色光垂直AB边射入棱镜，两束光在AB面上的入射点到D点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，下列判断正确的是（ ）
A．在同一介质中，a光光速大于b光光速
B．若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角大于b光的临界角
C．用同一双缝干涉实验装置观察，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
D．在真空中，a光波长大于b光波长
【答案】C
【解析】D．由题图可知，a光经过棱镜后的偏折程度比b光的偏折程度大，所以在真空中a光的频率比b光的频率大，根据
c=λυ
可知在真空中，a光波长小于b光波长，故D错误；
A．根据D项分析可知同一介质对a光的折射率比对b光的折射率大，根据
可知在同一介质中，a光光速小于b光光速，故A错误；
B．根据A项分析以及全反射临界角C与折射率n的关系式
可知若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角小于b光的临界角，故B错误；
C．根据D项分析以及双缝干涉相邻条纹间距公式
可知用同一双缝干涉实验装置观察，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故C正确。故选C。
二、多选题
10．在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时，一同学在光屏上隐约看到亮光，基本看不到明暗相间的条纹，其原因可能是（ ）
A．光源的高度不合适 B．没有放入滤光片
C．单缝和双缝不平行 D．单缝和双缝的前后位置放反了
【答案】ACD
【解析】在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光源的中心与遮光筒的轴线不在同一直线上时可能看不到明暗相间的条纹；没有滤光片时，应看到彩色条纹；双缝中的缝的宽度太大，可能导致双缝无法成为相干光源；单缝和双缝的前后位置放反了，到达屏的光少，而且不会发生干涉。故选ACD。
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
【答案】BC
【解析】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．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
【答案】ACD
【解析】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。
13．用白光做双缝干涉实验时，得到彩色的干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A．干涉图样的中央亮条纹是白色的
B．在中央亮条纹两侧最先出现的是红色条纹
C．在中央亮条纹两侧最先出现的是紫色条纹
D．在中央亮条纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与双缝间的距离有关
【答案】AC
【解析】A．白光是由各种不同色光组成的，光屏中央到两缝的距离相等，各色光经双缝到达光屏中央的路程差均为零，在光屏中央均出现亮条纹，各色光复合成白光，所以中央亮条纹是白色的，故A正确；
BCD．由可知，不同色光的干涉条纹间距随波长的增大而增大，紫光的波长最短，所以中央亮条纹两侧最先出现的是紫色条纹，故C正确，BD错误。
故选AC。
14．在“用双缝干涉测光的波长”实验中：(实验装置如下图)下列说法哪一些是正确的（ ）
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，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐
C．为了减小测量误差，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Δx＝
D．某同学用黄光作为入射光．为了增大干涉条纹的间距，可以采用的方法是改用蓝光作为入射光
【答案】BC
【解析】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．故A错误；
B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐．故B正确；
C．n条亮纹之间有n-1个间距，相邻条纹的间距
△x=
故C正确；
D．某同学用黄光作为入射光．根据
可知，为了增大干涉条纹的间距，应采用波长大于黄光的红或橙光，不可以改用波长比黄光短的蓝光作为入射光，选项D错误；
故选BC。
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
【答案】BDE
【解析】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．图示为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置，从左到右依次放置①光源、②红色滤光片、③________、④___________、⑤遮光筒、⑥光屏。下列说法正确的是（ ）
A．③、④分别是双缝、单缝
B．减小双缝之间的距离，可以增大相邻暗条纹间的距离
C．先放上单缝和双缝，调节光源高度使光沿遮光筒轴线照在屏中心
D．若双缝的间距为d，④与光屏的间距为l，用测微目镜测出6条红色条纹间的距离为a，则该红光的波长
E．假若把此装置置于某液体中测量某单色光的波长，测得结果要比在真空中测得该光的波长短
【答案】BDE
【解析】A．光源产生的光经滤光片变成单色光，通过单缝成为线光源，经过双缝获得相干波源，③、④分别是单缝、双缝，A错误；
B．由
可知，要增大相邻暗条纹间的距离，可减小双缝之间的距离d或增大双缝到屏的距离l，B正确；
C．先不放单缝和双缝，调节光源高度使光沿遮光筒轴线照在屏中心，然后再放单缝和双缝，调节其位置使光屏上出现干涉条纹，C错误；
D．相邻两条红色条纹间的距离为
再根据
可得
D正确；
E．假若把此装置置于某种液体中，由于液体的折射率大于1，所以结果将比在真空中测得光的波长短，E正确。故选BDE。
三、实验题
17．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，由左到右，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）测量数条亮条纹间的距离；
在操作步骤②时还应注意________________、________________和_____________。
【答案】 E D B 放置单缝、双缝时，必须使缝平行 单缝、双缝间的距离要适当 要保证光源、滤光片、单缝、双缝和毛玻璃屏的中心在同一轴线上
【解析】 (1)滤光片E可以从白光中选出单色红光，单缝D是获取线光源，双缝B是获得相干光源，最后成像在毛玻璃屏A上。所以排列顺序为：C、E、D、B、A；
(2)在操作步骤②时应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必须使缝平行；单缝、双缝间的距离要适当；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和毛玻璃屏的中心在同一轴线上。
18．洛埃德（H.Lloyd）在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置．如图所示，从单缝S发出的光，一部分入射到平面镜后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹．单缝S通过平面镜成的像是S′．
（i）通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致．如果S被视为其中的一个缝，______________相当于另一个“缝”；
（ii）实验表明，光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时，在入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有的变化，即半波损失．如果把光屏移动到和平面镜接触，接触点P处是__________（填写“亮条纹”或“暗条纹”）；
（iii）实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0. 15 mm，单缝到光屏的距离D= 1．2m，观测到第3个亮条纹到第12个亮条纹的中心间距为22.78 mm，则该单色光的波长_________m（结果保留3位有效数字）．
【答案】 S经平面镜成的像S′ 暗条纹 6.33×10-7
【解析】
（i）根据图可知，如果S被视为其中的一个缝，S经平面镜成的像S′相当于另一个“缝”.
（ii）根据题意可知，把光屏移动到和平面镜接触，光线经过平面镜反射后将会有半波损失，因此接触点P处是暗条纹.
（iii）条纹间距为
根据
代入数据解得：
19．在“用双缝干涉测光的波长”实验中。
(1)某同学在光具座上放置的光学元件如图所示，其中光学元件A所起的作用是______；
(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第a时，手轮的读数x1=1.002mm，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b时，手轮的读数如图丙所示，x2=______mm；
(3)若已知双缝间距d=2.0×10-4m，双缝到屏的距离l=1.0m，则待测光的波长为______m（结果保留三位有效数字）。
【答案】 获得单色光 9.762（9.761～9.763之间均得分） 4.38×10-7
【解析】
(1) A是滤光片，为了获取单色的线光源；
(2)螺旋测微器的固定刻度读数为9.5mm，可动刻度读数为0.01×26.2mm=0.262mm，所以最终读数为9.762mm。
(3)相邻条纹的间距为
根据
可得波长为
20．“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图（甲）所示。
（1）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”）。
（2）如图（乙）所示，移动测量头上的手轮，分划线对准靠近最左边的第1条明条纹中心，如图（丙）所示为此时游标卡尺的读数x1，继续转动手轮，把分划线向右边移动，直到为对准第7条明条纹中心，此时游标卡尺的读数x7。则游标卡尺的读数__________mm。已知双缝间距离为d，双缝到毛玻璃屏间距离为L，则单色光波长的表达式为=__________（用字母d、L、x1、x7表示）。
（3）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．使用间距更大的双缝
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．将红色滤光片换成绿色滤光片
【答案】 E 0.30 BD
【解析】（1）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拨杆E；
（2）游标卡尺的读数x1=0.02mm×15=0.30mm。
条纹间距
根据
则单色光波长的表达式为
（3）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则应该减小条纹间距，则根据
A.将单缝向双缝靠近，对条纹间距无影响，选项A错误；
B.使用间距更大的双缝，可减小条纹间距，选项B正确；
C.将屏向远离双缝的方向移动，即L变大，条纹间距变大，选项C错误；
D.将红色滤光片换成绿色滤光片，则波长减小，条纹间距减小，选项D正确。故选BD。
21．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_________。
(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
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________；
(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，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，记下此时图乙中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm。
(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。
【答案】 CEDBA 单缝和双缝间距5～10cm 使单缝与双缝相互平行 13.870 2.310 660
【解析】
(1)为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片E、单缝D、双缝B、光屏A，则由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为CEDBA
(2)在操作步骤②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
(3)测第1条亮纹时，螺旋测微器固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×32.0=0.320mm，所以最终读数为2.320mm，第6条亮纹时，螺旋测微器固定刻度读数为13.5mm，可动刻度读数为0.01×37.0=0.370mm，所以最终读数为13.870mm
邻亮纹的间距
(3)根据公式可知，波长为
代入数据得
22．用双缝干涉测光的波长．实验装置如图（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm．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=2.190mm、对准第4条时读数x2=______________mm
(2)根据以上条件，可算出这种光的λ=______________nm（保留三位有效数字）
(3)在双缝干涉实验中发现条纹太密,难以测量,下列操作中可以使条纹变稀疏的是( )
A．改用波长较短的光(如紫光)做入射光
B．增大双缝到屏的距离
C．减少双缝间距
D．增大双缝间距
【答案】 7.868 676 BC
【解析】 (1) 螺旋测微器的固定刻度为7.5mm，可动刻度为36.8×0.01mm=0.368mm，所以最终读数为7.5mm+0.368mm=7.868mm，所以对准第4条时读数为
(2)相邻条纹的间距为，根据得波长为；
(3)根据得要使条纹变稀疏，则减小双缝间距，增大双缝到屏的距离，或增大入射光的波长，故选项B、C正确，A、D错误．
四、解答题
23．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？
【答案】（1）变大；（2）红光；（3）变小
【解析】
(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。
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4.4 用双缝干涉实验测光的波长 同步练习
一、单选题
1．下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是( )
A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源
B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源
C．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹
D．在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生
2．下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是（ ）
A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源
B．用红光和绿光分别做双缝干涉实验（λ红>λ绿），绿光干涉图样的条纹间距比红光大
C．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源
D．在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生
3．如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线，则（ ）
A．单色光a、b从玻璃进入空气，波速变大，频率变大
B．单色光a通过玻璃砖所需的时间小于单色光b通过玻璃砖所需时间
C．若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线b首先消失
D．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
4．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
5．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
6．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
7．如图甲所示，是一双缝干涉实验的装置示意图，其中①是光源，现分别用a、b两束单色光进行实验，在不调整实验装置的情况下，分别得如图乙、丙所示的干涉图样：乙图是a光照射的图样，丙图是b光照射的图样。则（ ）
A．光学元件②是单缝、③是双缝片、④是滤光片
B．a光波长小于b光的波长
C．在水中a光传播的速度较大
D．若用a光照射某金属时打不出光电子，则用b光照射该金属时一定打不出光电子
8．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
9．如图所示，ABC为等腰棱镜，OO'是棱镜的对称轴，a、b两束不同频率的单色光垂直AB边射入棱镜，两束光在AB面上的入射点到D点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，下列判断正确的是（ ）
A．在同一介质中，a光光速大于b光光速
B．若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角大于b光的临界角
C．用同一双缝干涉实验装置观察，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
D．在真空中，a光波长大于b光波长
二、多选题
10．在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时，一同学在光屏上隐约看到亮光，基本看不到明暗相间的条纹，其原因可能是（ ）
A．光源的高度不合适 B．没有放入滤光片
C．单缝和双缝不平行 D．单缝和双缝的前后位置放反了
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．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
13．用白光做双缝干涉实验时，得到彩色的干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A．干涉图样的中央亮条纹是白色的
B．在中央亮条纹两侧最先出现的是红色条纹
C．在中央亮条纹两侧最先出现的是紫色条纹
D．在中央亮条纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与双缝间的距离有关
14．在“用双缝干涉测光的波长”实验中：(实验装置如下图)下列说法哪一些是正确的（ ）
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，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐
C．为了减小测量误差，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Δx＝
D．某同学用黄光作为入射光．为了增大干涉条纹的间距，可以采用的方法是改用蓝光作为入射光
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
16．图示为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置，从左到右依次放置①光源、②红色滤光片、③________、④___________、⑤遮光筒、⑥光屏。下列说法正确的是（ ）
A．③、④分别是双缝、单缝
B．减小双缝之间的距离，可以增大相邻暗条纹间的距离
C．先放上单缝和双缝，调节光源高度使光沿遮光筒轴线照在屏中心
D．若双缝的间距为d，④与光屏的间距为l，用测微目镜测出6条红色条纹间的距离为a，则该红光的波长
E．假若把此装置置于某液体中测量某单色光的波长，测得结果要比在真空中测得该光的波长短
三、实验题
17．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，由左到右，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）测量数条亮条纹间的距离；
在操作步骤②时还应注意________________、________________和_____________。
18．洛埃德（H.Lloyd）在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置．如图所示，从单缝S发出的光，一部分入射到平面镜后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹．单缝S通过平面镜成的像是S′．
（i）通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致．如果S被视为其中的一个缝，______________相当于另一个“缝”；
（ii）实验表明，光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时，在入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有的变化，即半波损失．如果把光屏移动到和平面镜接触，接触点P处是__________（填写“亮条纹”或“暗条纹”）；
（iii）实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0. 15 mm，单缝到光屏的距离D= 1．2m，观测到第3个亮条纹到第12个亮条纹的中心间距为22.78 mm，则该单色光的波长_________m（结果保留3位有效数字）．
19．在“用双缝干涉测光的波长”实验中。
(1)某同学在光具座上放置的光学元件如图所示，其中光学元件A所起的作用是______；
(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第a时，手轮的读数x1=1.002mm，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b时，手轮的读数如图丙所示，x2=______mm；
(3)若已知双缝间距d=2.0×10-4m，双缝到屏的距离l=1.0m，则待测光的波长为______m（结果保留三位有效数字）。
20．“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图（甲）所示。
（1）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”）。
（2）如图（乙）所示，移动测量头上的手轮，分划线对准靠近最左边的第1条明条纹中心，如图（丙）所示为此时游标卡尺的读数x1，继续转动手轮，把分划线向右边移动，直到为对准第7条明条纹中心，此时游标卡尺的读数x7。则游标卡尺的读数__________mm。已知双缝间距离为d，双缝到毛玻璃屏间距离为L，则单色光波长的表达式为=__________（用字母d、L、x1、x7表示）。
（3）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．使用间距更大的双缝
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．将红色滤光片换成绿色滤光片
21．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_________。
(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
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________；
(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，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，记下此时图乙中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm。
(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。
22．用双缝干涉测光的波长．实验装置如图（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm．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=2.190mm、对准第4条时读数x2=______________mm
(2)根据以上条件，可算出这种光的λ=______________nm（保留三位有效数字）
(3)在双缝干涉实验中发现条纹太密,难以测量,下列操作中可以使条纹变稀疏的是( )
A．改用波长较短的光(如紫光)做入射光
B．增大双缝到屏的距离
C．减少双缝间距
D．增大双缝间距
四、解答题
23．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？
4.4 用双缝干涉实验测光的波长
一、单选题
1．下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是( )
A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源
B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源
C．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹
D．在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生
【答案】B
【解析】A、B、单缝的作用是获得相位保持不变的相干光源，双缝的作用是为了获得频率相同的两个光源，故A错误，B正确；
C、光屏上距两缝的路程差等于半波长的奇数倍处出现暗条纹，光屏上距两缝的路程差等于半波长的偶数倍处出现明条纹，故C错误；
D、两列光波只要相遇就会叠加，满足相干条件就能发生干涉，所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉，用光屏接收只是为了肉眼观察的方便；故D错误.故选B.
2．下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是（ ）
A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源
B．用红光和绿光分别做双缝干涉实验（λ红>λ绿），绿光干涉图样的条纹间距比红光大
C．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源
D．在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生
【答案】C
【解析】A．单缝的作用是获得线光源，而不是获得频率保持不变的相干光源，故A错误。
B．用红光和绿光分别做双缝干涉实验（λ红>λ绿），根据
可知，绿光干涉图样的条纹间距比红光小，选项B错误；
C．两个双缝到单缝的距离相等，可获得两个振动情况相同的相干光源，故C正确。
D．在双缝与光屏之间的空间两光相遇处都会发生干涉。故D错误。
故选C。
3．如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线，则（ ）
A．单色光a、b从玻璃进入空气，波速变大，频率变大
B．单色光a通过玻璃砖所需的时间小于单色光b通过玻璃砖所需时间
C．若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线b首先消失
D．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
【答案】D
【解析】A．光由玻璃进入空气传播时，频率不变，波速增大，波长增大，选项A错误；
B．在真空中光线a与法线的夹角大，根据光路可逆性，由折射率公式
得光线a在玻璃中的折射率大，传播速度小，所以在玻璃砖中，相同的路程光线a所用的时间长，选项B错误；
C．增加入射角θ折射光线a首先消失，选项C错误；
D．光线a的折射率，说明光线a的频率高，根据
光线a在真空中的波长较短，根据双缝干涉条纹间距公式
分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，选项D正确。故选D。
4．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
【答案】A
【解析】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。
5．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
【答案】A
【解析】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。
6．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
【答案】D
【解析】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。
7．如图甲所示，是一双缝干涉实验的装置示意图，其中①是光源，现分别用a、b两束单色光进行实验，在不调整实验装置的情况下，分别得如图乙、丙所示的干涉图样：乙图是a光照射的图样，丙图是b光照射的图样。则（ ）
A．光学元件②是单缝、③是双缝片、④是滤光片
B．a光波长小于b光的波长
C．在水中a光传播的速度较大
D．若用a光照射某金属时打不出光电子，则用b光照射该金属时一定打不出光电子
【答案】C
【解析】A．②是滤光片，③是单缝，④是双缝，则选项A错误；
B．由图样可知a光波长大于b光的波长，选项B错误；
C．a在水中的折射率较小，在水中的传播速度较大，选项C正确；
D．a的频率小于b光的频率，则a光不能发生光电效应时，b光可能发生光电效应，选项D错误。故选C。
8．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
【答案】B
【解析】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。
9．如图所示，ABC为等腰棱镜，OO'是棱镜的对称轴，a、b两束不同频率的单色光垂直AB边射入棱镜，两束光在AB面上的入射点到D点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，下列判断正确的是（ ）
A．在同一介质中，a光光速大于b光光速
B．若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角大于b光的临界角
C．用同一双缝干涉实验装置观察，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
D．在真空中，a光波长大于b光波长
【答案】C
【解析】D．由题图可知，a光经过棱镜后的偏折程度比b光的偏折程度大，所以在真空中a光的频率比b光的频率大，根据
c=λυ
可知在真空中，a光波长小于b光波长，故D错误；
A．根据D项分析可知同一介质对a光的折射率比对b光的折射率大，根据
可知在同一介质中，a光光速小于b光光速，故A错误；
B．根据A项分析以及全反射临界角C与折射率n的关系式
可知若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角小于b光的临界角，故B错误；
C．根据D项分析以及双缝干涉相邻条纹间距公式
可知用同一双缝干涉实验装置观察，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故C正确。故选C。
二、多选题
10．在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时，一同学在光屏上隐约看到亮光，基本看不到明暗相间的条纹，其原因可能是（ ）
A．光源的高度不合适 B．没有放入滤光片
C．单缝和双缝不平行 D．单缝和双缝的前后位置放反了
【答案】ACD
【解析】在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光源的中心与遮光筒的轴线不在同一直线上时可能看不到明暗相间的条纹；没有滤光片时，应看到彩色条纹；双缝中的缝的宽度太大，可能导致双缝无法成为相干光源；单缝和双缝的前后位置放反了，到达屏的光少，而且不会发生干涉。故选ACD。
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
【答案】BC
【解析】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．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
【答案】ACD
【解析】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。
13．用白光做双缝干涉实验时，得到彩色的干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A．干涉图样的中央亮条纹是白色的
B．在中央亮条纹两侧最先出现的是红色条纹
C．在中央亮条纹两侧最先出现的是紫色条纹
D．在中央亮条纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与双缝间的距离有关
【答案】AC
【解析】A．白光是由各种不同色光组成的，光屏中央到两缝的距离相等，各色光经双缝到达光屏中央的路程差均为零，在光屏中央均出现亮条纹，各色光复合成白光，所以中央亮条纹是白色的，故A正确；
BCD．由可知，不同色光的干涉条纹间距随波长的增大而增大，紫光的波长最短，所以中央亮条纹两侧最先出现的是紫色条纹，故C正确，BD错误。
故选AC。
14．在“用双缝干涉测光的波长”实验中：(实验装置如下图)下列说法哪一些是正确的（ ）
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，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐
C．为了减小测量误差，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Δx＝
D．某同学用黄光作为入射光．为了增大干涉条纹的间距，可以采用的方法是改用蓝光作为入射光
【答案】BC
【解析】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．故A错误；
B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐．故B正确；
C．n条亮纹之间有n-1个间距，相邻条纹的间距
△x=
故C正确；
D．某同学用黄光作为入射光．根据
可知，为了增大干涉条纹的间距，应采用波长大于黄光的红或橙光，不可以改用波长比黄光短的蓝光作为入射光，选项D错误；
故选BC。
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
【答案】BDE
【解析】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．图示为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置，从左到右依次放置①光源、②红色滤光片、③________、④___________、⑤遮光筒、⑥光屏。下列说法正确的是（ ）
A．③、④分别是双缝、单缝
B．减小双缝之间的距离，可以增大相邻暗条纹间的距离
C．先放上单缝和双缝，调节光源高度使光沿遮光筒轴线照在屏中心
D．若双缝的间距为d，④与光屏的间距为l，用测微目镜测出6条红色条纹间的距离为a，则该红光的波长
E．假若把此装置置于某液体中测量某单色光的波长，测得结果要比在真空中测得该光的波长短
【答案】BDE
【解析】A．光源产生的光经滤光片变成单色光，通过单缝成为线光源，经过双缝获得相干波源，③、④分别是单缝、双缝，A错误；
B．由
可知，要增大相邻暗条纹间的距离，可减小双缝之间的距离d或增大双缝到屏的距离l，B正确；
C．先不放单缝和双缝，调节光源高度使光沿遮光筒轴线照在屏中心，然后再放单缝和双缝，调节其位置使光屏上出现干涉条纹，C错误；
D．相邻两条红色条纹间的距离为
再根据
可得
D正确；
E．假若把此装置置于某种液体中，由于液体的折射率大于1，所以结果将比在真空中测得光的波长短，E正确。故选BDE。
三、实验题
17．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，由左到右，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）测量数条亮条纹间的距离；
在操作步骤②时还应注意________________、________________和_____________。
【答案】 E D B 放置单缝、双缝时，必须使缝平行 单缝、双缝间的距离要适当 要保证光源、滤光片、单缝、双缝和毛玻璃屏的中心在同一轴线上
【解析】 (1)滤光片E可以从白光中选出单色红光，单缝D是获取线光源，双缝B是获得相干光源，最后成像在毛玻璃屏A上。所以排列顺序为：C、E、D、B、A；
(2)在操作步骤②时应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必须使缝平行；单缝、双缝间的距离要适当；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和毛玻璃屏的中心在同一轴线上。
18．洛埃德（H.Lloyd）在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置．如图所示，从单缝S发出的光，一部分入射到平面镜后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹．单缝S通过平面镜成的像是S′．
（i）通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致．如果S被视为其中的一个缝，______________相当于另一个“缝”；
（ii）实验表明，光从光疏介质射向光密介质界面发生反射时，在入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有的变化，即半波损失．如果把光屏移动到和平面镜接触，接触点P处是__________（填写“亮条纹”或“暗条纹”）；
（iii）实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0. 15 mm，单缝到光屏的距离D= 1．2m，观测到第3个亮条纹到第12个亮条纹的中心间距为22.78 mm，则该单色光的波长_________m（结果保留3位有效数字）．
【答案】 S经平面镜成的像S′ 暗条纹 6.33×10-7
【解析】
（i）根据图可知，如果S被视为其中的一个缝，S经平面镜成的像S′相当于另一个“缝”.
（ii）根据题意可知，把光屏移动到和平面镜接触，光线经过平面镜反射后将会有半波损失，因此接触点P处是暗条纹.
（iii）条纹间距为
根据
代入数据解得：
19．在“用双缝干涉测光的波长”实验中。
(1)某同学在光具座上放置的光学元件如图所示，其中光学元件A所起的作用是______；
(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第a时，手轮的读数x1=1.002mm，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b时，手轮的读数如图丙所示，x2=______mm；
(3)若已知双缝间距d=2.0×10-4m，双缝到屏的距离l=1.0m，则待测光的波长为______m（结果保留三位有效数字）。
【答案】 获得单色光 9.762（9.761～9.763之间均得分） 4.38×10-7
【解析】
(1) A是滤光片，为了获取单色的线光源；
(2)螺旋测微器的固定刻度读数为9.5mm，可动刻度读数为0.01×26.2mm=0.262mm，所以最终读数为9.762mm。
(3)相邻条纹的间距为
根据
可得波长为
20．“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图（甲）所示。
（1）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”）。
（2）如图（乙）所示，移动测量头上的手轮，分划线对准靠近最左边的第1条明条纹中心，如图（丙）所示为此时游标卡尺的读数x1，继续转动手轮，把分划线向右边移动，直到为对准第7条明条纹中心，此时游标卡尺的读数x7。则游标卡尺的读数__________mm。已知双缝间距离为d，双缝到毛玻璃屏间距离为L，则单色光波长的表达式为=__________（用字母d、L、x1、x7表示）。
（3）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．使用间距更大的双缝
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．将红色滤光片换成绿色滤光片
【答案】 E 0.30 BD
【解析】（1）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拨杆E；
（2）游标卡尺的读数x1=0.02mm×15=0.30mm。
条纹间距
根据
则单色光波长的表达式为
（3）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则应该减小条纹间距，则根据
A.将单缝向双缝靠近，对条纹间距无影响，选项A错误；
B.使用间距更大的双缝，可减小条纹间距，选项B正确；
C.将屏向远离双缝的方向移动，即L变大，条纹间距变大，选项C错误；
D.将红色滤光片换成绿色滤光片，则波长减小，条纹间距减小，选项D正确。故选BD。
21．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_________。
(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
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________；
(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，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，记下此时图乙中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm。
(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。
【答案】 CEDBA 单缝和双缝间距5～10cm 使单缝与双缝相互平行 13.870 2.310 660
【解析】
(1)为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片E、单缝D、双缝B、光屏A，则由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为CEDBA
(2)在操作步骤②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
(3)测第1条亮纹时，螺旋测微器固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×32.0=0.320mm，所以最终读数为2.320mm，第6条亮纹时，螺旋测微器固定刻度读数为13.5mm，可动刻度读数为0.01×37.0=0.370mm，所以最终读数为13.870mm
邻亮纹的间距
(3)根据公式可知，波长为
代入数据得
22．用双缝干涉测光的波长．实验装置如图（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm．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=2.190mm、对准第4条时读数x2=______________mm
(2)根据以上条件，可算出这种光的λ=______________nm（保留三位有效数字）
(3)在双缝干涉实验中发现条纹太密,难以测量,下列操作中可以使条纹变稀疏的是( )
A．改用波长较短的光(如紫光)做入射光
B．增大双缝到屏的距离
C．减少双缝间距
D．增大双缝间距
【答案】 7.868 676 BC
【解析】 (1) 螺旋测微器的固定刻度为7.5mm，可动刻度为36.8×0.01mm=0.368mm，所以最终读数为7.5mm+0.368mm=7.868mm，所以对准第4条时读数为
(2)相邻条纹的间距为，根据得波长为；
(3)根据得要使条纹变稀疏，则减小双缝间距，增大双缝到屏的距离，或增大入射光的波长，故选项B、C正确，A、D错误．
四、解答题
23．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？
【答案】（1）变大；（2）红光；（3）变小
【解析】
(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。
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