4 实验:用双缝干涉测量光的波长
[实验思路] 1.(1)干涉图样 (2)波长
2.(1)明暗相间 Δx (2)刻度尺 测量头
[实验器材] 刻度尺
[物理量的测量] 1.共轴 2.干涉 3.中心
4.Δx 5.波长 6.波长
例1 B [解析] 凸透镜的作用是使光汇聚到一点,故A错误;当分划板的中心刻线与亮条纹不平行时,应该转动测量头,将图中分划板调到竖直方向并与干涉条纹平行,左右拨动拨杆,调节单缝无法使条纹与分划板竖线平行,故B正确,C错误;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,由Δx=λ,应该将屏向靠近双缝的方向移动从而减小l,或者增大双缝间距d,故D错误.
变式1 (1)B (2)A
[解析] (1)实验中通过滤光片获得单色光,通过单缝获得线光源,通过双缝获得相干光,可知,图中光具座上标注为①②③的仪器依次为滤光片、单缝、双缝,故选B.
(2)根据Δx=λ,若仅将双缝与光屏之间的距离减小少许,则相邻亮条纹之间的间距减小,则从目镜中观察到的条纹个数增加,故A正确;若仅将单缝与双缝间距增大少许,结合上述可知,相邻亮条纹之间的间距不变,则从目镜中观察到的条纹个数不变,故B错误;若仅将双缝间的距离减小少许,结合上述可知,相邻亮条纹之间的间距增大,则从目镜中观察到的条纹个数减少,故C错误.
例2 光源 滤光片 单缝 双缝 594
[解析] 在实验时,首先调节实验装置,使光源、滤光片的中心位于遮光筒的中心轴线上,并使单缝和双缝相互平行.图乙中测量头的示数为1.128 mm,图丙中测量头的示数为5.878 mm,条纹间距为Δx= mm=1.188 mm.由双缝干涉条纹间距公式Δx=λ,解得待测光的波长为λ=Δx=5.94×10-7 m=594 nm.
变式2 (1)1.250 (2)1.775 (3)6.6×10-7
[解析] (1)图乙中游标卡尺的主尺读数为1.2 cm,游标尺读数为10×0.05 mm=0.50 mm=0.050 cm,所以最终读数为1.2 cm+0.050 cm=1.250 cm.
(2)图丁中游标卡尺的主尺读数为1.7 cm,游标尺读数为15×0.05 mm=0.75 mm=0.075 cm,所以最终读数为1.7 cm+0.075 cm=1.775 cm.
(3)Δx=≈0.131 cm,根据Δx=λ,解得λ≈6.6×10-7 m.
随堂巩固
1.AC [解析] 安装实验器材时要注意:光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合,光源与光屏正面相对,滤光片、单缝和双缝的中心位置在遮光筒轴线上,单缝与双缝要相互平行,才能使实验成功,还要保证光源发出的光束不要太暗,而滤光片是为了得到单色光,选项A、C正确.
2.ABC [解析] 光屏靠近或远离双缝时,l减小或增大,仍能出现干涉条纹,只是条纹宽度减小或增大;改变单缝与双缝之间的距离时,干涉条纹不变;将单缝与双缝的位置互换时,只有一个光源,所以不能产生干涉,故A、B、C正确,D错误.
3.(1)滤光片 单色 (2)2.332(2.331~2.334均可)
(3)6.0×10-7 (4)变大
[解析] (1)图甲中虚线框位置的组件名称是滤光片,它的作用是获得单色光.
(2)手轮上的刻度读数为2 mm+0.01 mm×33.2=2.332 mm.
(3)条纹间距Δx= mm=3 mm,根据Δx=λ,可得λ== m=6.0×10-7 m.
(4)在其他条件不变的情况下,仅将光的波长换成较大的做实验,根据Δx=λ,可知光屏上相邻两亮条纹的中心间距变大.4 实验:用双缝干涉测量光的波长
1.(1)A (2) (3)ACD (4)D
[解析] (1)光从透镜射出后,经过滤光片,增强光的单色性,然后经过单缝,使光的平行性更好,最后经过双缝,发生干涉现象,故A正确,B、C、D错误.
(2)由公式可得=λ,可得该单色光波长的表达式为λ=.
(3)由上式可知,要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可改用波长更长的红色激光、减小双缝间距d或将屏幕向远离双缝的位置移动增加像屏与双缝间距离L,故A、C、D正确,B、E错误.
(4)由干涉图样可以看出,干涉条纹清晰,亮度正常,只是条纹偏离位置,所以出现这种现象的原因可能是测量头过于右偏,应调节测量头上的手轮,使它适当左移,故D正确,A、B、C错误.
2.(1)相互平行 (2)2.320 13.870 2.310 (3)660
[解析] (1)单缝、双缝的方向应相互平行,因为光是横波,不平行的细缝会阻断横波,影响光的传播.
(2)甲的示数为2 mm+32.0×0.01 mm=2.320 mm,乙的示数为13.5 mm+37.0×0.01 mm=13.870 mm,相邻亮条纹的间距Δx= mm=2.310 mm.
(3)由Δx=λ得λ=Δx=×2.310×10-3 m=6.60×10-7 m=660 nm
3.(1)AC (2)B (3)2.45 1.92 6.40×10-7 (4)取下红色滤光片后,光源变为白色光,用白光做光源时,中央部位没有光程差,亮条纹是白色;由于各色光波长不同,条纹间距也不同,因此在中央亮条纹两侧出现彩色条纹,且对称分布
[解析] (1)在双缝干涉测光的波长实验中,应先使光源变为一个线光源,再变为频率相等的两个线光源,因此②和③两个元件分别是单缝和双缝,且顺序不能调换,A正确;由干涉条纹间距公式Δx=λ可知,干涉条纹间距与双缝间距d有关,与②和③两个元件之间距离无关,B错误;实验时,必须使光学元件的中心、遮光筒与测量头在同一轴线,否则光源开启后测量头看不到亮光,C正确.
(2)由干涉条纹间距公式Δx=λ可知,将红色滤光片改为绿色滤光片,光的波长变小,干涉条纹间距会变得更小,A错误;适当增大双缝与屏之间的距离,即增大l,由条纹间距公式Δx=λ可知,干涉条纹间距会增大,B正确;适当增大双缝之间的间距,即d增大,由条纹间距公式Δx=λ可知,干涉条纹间距会变得更小,C错误.
(3)由题图丙可知, 20分度的游标卡尺的主尺的读数为2 mm,游标尺的第9条刻度线与主尺的某刻度线对齐,读数为0.05 mm×9=0.45 mm,则游标卡尺示数为2 mm+0.45 mm=2.45 mm.在开始测量时,分划板上的中心刻线刚好与第1条亮纹中心重合,读数为2.45 mm,中心刻线与第6条亮纹中心重合,读数为12.05 mm,则有Δx= mm=1.92 mm.由干涉条纹间距公式Δx=λ可得λ== m=6.40×10-7 m.
4.(1)B (2) (3) ①如图所示 ② ③AD
[解析] (1)根据Δx=λ可知将光屏向靠近双缝的方向移动、使用间距更大的双缝均可以减小条纹间距Δx,达到增加从目镜中观察到的条纹个数的目的.故选B.
(2)依题意,联立Δx=,解得λ=.
(3)①画出单缝光源的入射和反射光线,在光屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹.
②相邻亮条纹间距为Δx=,根据Δx=λ,联立解得λ=.
③若要增大条纹间距,可以增大D,即将光屏向右移动.减小h,即将平面镜稍向上移动一些.故选A、D.4 实验:用双缝干涉测量光的波长
【实验思路】
1.实验目的
(1)观察白光及单色光的双缝 .
(2)测定单色光的 .
2.实验原理
(1)当两列单色光在空间相遇并发生干涉时,在接收屏上将出现 的条纹.两相邻亮(暗)条纹间的距离满足Δx=λ,故有λ= ,测出d、l、Δx即可算出光的波长.
(2)实验中,双缝间的距离d是已知的,双缝到屏的距离l可以用 测出,相邻两条亮(暗)条纹间的距离Δx用 测出.
【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、毛玻璃光屏)、测量头、学生电源、导线、 .
【物理量的测量】
1.安装、调节双缝干涉仪,实验装置如图所示,使各部件水平、 ,让单缝与双缝间的距离在8 cm左右.
2.观察白光的双缝 现象.
3.用单色光入射得到干涉条纹,如图所示.转动手轮,分划板会左右移动,使分划板中心刻线对齐某亮条纹的 ,测出n个亮条纹间的距离a,则相邻两亮条纹间的距离为Δx= .
4.利用已知的双缝间距d,用刻度尺测出双缝到屏的距离l,根据公式λ= 计算出波长.
5.更换d值不同的双缝,观察干涉条纹间距的变化,并求出相应的 .
6.更换不同颜色的滤光片,观察干涉条纹间距的变化,并求出相应的 .
【注意事项】
1.实验时应调节各器件共轴,否则光无法到达光屏.
2.放置单缝和双缝时,必须使单缝与双缝平行.
3.测量条纹间距时,测量头分划板的中心刻线要对准亮条纹(或暗条纹)的中心.
例1 [2025·江苏南京期末] 某同学利用如图甲所示装置测量某种单色光的波长,该同学通过测量头的目镜观察到如图乙所示的图像,下列说法中正确的是 ( )
A.凸透镜的作用是获得平行光
B.旋转测量头,可使分划板竖线与条纹平行
C.左右拨动拨杆,调节单缝可使条纹与分划板竖线平行
D.将屏向远离双缝的方向移动,可以增加从目镜中观察到的条纹个数
[反思感悟]
变式1 [2024·江苏苏州中学月考] 如图所示是用双缝干涉测量光的波长的实验装置.
(1)图中光具座上标注为①②③的仪器依次为 ;
A.单缝、双缝、滤光片
B.滤光片、单缝、双缝
C.单缝、滤光片、双缝
(2)用图示实验装置观察双缝干涉图样,用的是红色滤光片,在毛玻璃屏上可以看到红色干涉条纹;若要增加从目镜中观察到的条纹个数,可以 .
A.仅将双缝与光屏之间的距离减小少许
B.仅将单缝与双缝间距增大少许
C.仅将双缝间的距离减小少许
例2 某同学在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,使用的实验装置示意图如图甲所示.使用的双缝的间距为0.025 cm.实验时,首先调节 和 的中心位于遮光筒的中心轴线上,并使 和 相互平行.当屏上出现干涉图样后,通过测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板前进或后退0.500 mm)观察第一条亮条纹时,手轮的位置如图乙所示,观察第五条亮条纹时,手轮的位置如图丙所示,测出双缝与屏的距离为50.00 cm,则待测光的波长λ= nm.
变式2 [2025·广东珠海一中期中] 某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”的实验,第一次分划板中心刻线对齐第2条亮条纹的中心时(如图甲中的A),游标卡尺的示数如图乙所示,第二次分划板中心刻线对齐第6条亮条纹的中心时(如图丙中的B),游标卡尺的示数如图丁所示.已知双缝间距d=0.5 mm,双缝到屏的距离l=1 m,则:
(1)图乙中游标卡尺的示数为 cm.
(2)图丁中游标卡尺的示数为 cm.
(3)所测光波的波长为 m(保留两位有效数字).
1.(器材的安装)(多选)某同学在做双缝干涉实验时,按装置图安装好实验装置,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
2.(实验操作)(多选)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.将遮光筒内的光屏向远离双缝的方向移动少许,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
3.(实验原理及数据处理)[2025·河北秦皇岛期末] 某同学要用双缝干涉测量某种单色光的波长,其实验装置如图甲所示.
(1)图甲中虚线框位置的组件名称是 ,它的作用是获得 光;
(2)做实验时,该同学先将测量头的分划板中心刻度线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的刻度如图乙所示,读数为 mm;
(3)该同学接着转动手轮,当分划板中心刻度线与第6条亮纹中心对齐时,读数是17.332 mm,已知装置中双缝间距为0.2 mm,双缝到屏的距离是1.0 m,则测得此单色光的波长为 m(保留两位有效数字);
(4)在其他条件不变的情况下,仅将光的波长换成较大的做实验,则光屏上相邻两亮条纹的中心间距 (选填“变大”“变小”或“不变”). 4 实验:用双缝干涉测量光的波长 (时间:40分钟 总分:40分)
1.(10分)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上,如图所示.接通电源使光源正常工作.
(1)(2分)M、N、P三个光学元件依次为 .
A.滤光片、单缝、双缝
B.滤光片、双缝、单缝
C.单缝、滤光片、双缝
D.双缝、滤光片、单缝
(2)(4分)某同学测出记录的第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心的距离为Δx,若双缝间距为d,像屏与双缝间距离为L,计算该单色光波长的表达式为λ= (用题中字母表示).
(3)(2分)在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法有 .
A.改用红色激光
B.改用蓝色激光
C.减小双缝间距
D.将屏幕向远离双缝的位置移动
E.将光源向远离双缝的位置移动
(4)(2分)有位同学通过测量头观察到如图所示清晰的干涉图样,出现这种现象的原因是 .
A.单缝和双缝没有调平行
B.光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏没有调共轴
C.测量头过于左偏,应调节测量头上的手轮,使它适当右移
D.测量头过于右偏,应调节测量头上的手轮,使它适当左移
2.(10分)[2024·湖南长沙一中期中] 现有毛玻璃屏A、双缝、白光光源C、单缝和透红光的滤光片等光学元件,要把它们放在如图所示的光具座上组成双缝干涉装置,用以测量红光的波长.
(1)(2分)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)测量数条亮条纹间的距离.
在操作步骤②时还注意单缝、双缝的方向应 .
(2)(6分)将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐,将该亮条纹定为第1条亮条纹,此时手轮上的示数如图甲所示,记下此时图甲手轮上的示数为 mm,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐,记下此时图乙手轮上的示数为 mm,求得相邻亮条纹的间距Δx= mm.
(3)(2分)已知双缝间距d为2.0×10-4 m,测得双缝到屏的距离l为0.700 m,则所测红光波长为 nm.
3.(10分)利用双缝干涉测光的波长实验装置如图甲所示.除光源、遮光筒和屏以外,还有三个元件,已知①是红色滤光片,遮光筒右侧安装测量头进行观察和测量.
(1)(1分)关于实验装置的安装与调试的叙述正确的是 .
A.②和③两个元件分别是单缝和双缝,且顺序不能调换
B.②和③两个元件之间距离尽量近一些,这样得到的干涉条纹间距大一些
C.光源开启后通过测量头看不到亮光,原因可能是光学元件与遮光筒不共轴
(2)(1分)实验中通过测量头观察到干涉条纹间距较小,若要适当增大条纹间距,下列操作可行的是 .
A.将红色滤光片改为绿色滤光片
B.适当增大双缝与屏之间的距离
C.适当增大双缝之间的间距
(3)(6分)如图乙所示,调节测量头观察到分划板上的中心刻线刚好与第1条亮纹中心重合,从图丙中可以读出此时20分度的游标卡尺示数为 mm,转动测量头,使其中心刻线与第6条亮纹中心重合(如图丁),此时的读数为12.05 mm,由此可知相邻两条亮纹间距Δx= mm.已知双缝间距d=0.20 mm,双缝到屏的距离为600 mm,由此可以计算出该单色光的波长为 m;
(4)(2分)取下红色滤光片后,在测量头内可以看到彩色条纹,仔细观察发现,中央条纹是白色的.两侧条纹是彩色的,且对称分布.请你利用双缝干涉的知识对这一现象做出解释:
.
4.(10分)[2025·北京海淀区期末] 某实验小组的同学测量某种单色光的波长.
(1)(2分)利用图甲所示装置实验时,接通电源使光源发光,调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹.若想增加从目镜中观察到的条纹个数,下列操作可行的是 ;
甲
A.将单缝向双缝靠近
B.将光屏向靠近双缝的方向移动
C.将光屏向远离双缝的方向移动
D.使用间距更小的双缝
(2)(2分)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为L,测得第1条亮纹中央到第n条亮纹中央的间距为x,则所测量的单色光波长λ= ;
(3)图乙所示为另一种观察干涉的装置,单色光从单缝S射出,一部分入射到平面镜后反射到光屏上,另一部分直接投射到光屏上,在光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'(图中未画出),可以把单缝S和它的虚像S'看成是产生干涉图样的两个相干光源.某同学用该装置进行实验.
乙
①通过画图进行光路分析,标出光屏上出现干涉条纹的范围.
②(3分)若实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h,单缝到光屏的距离D,观测到第3条亮纹中央到第12条亮纹中央的间距为ΔL,则该单色光的波长λ= .
③(3分)为减小测量过程中的误差,需要增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离,以下操作中可能成功的是 .
A.将平面镜稍向上移动一些
B.将平面镜稍向下移动一些
C.将光屏稍向左移动一些
D.将光屏稍向右移动一些(共58张PPT)
4 实验:用双缝干涉测量光的波长
备用习题
随堂巩固
练习册
◆
实验探究
答案核查【导】
答案核查【练】
【实验思路】
1.实验目的
(1) 观察白光及单色光的双缝__________.
(2) 测定单色光的______.
干涉图样
波长
2.实验原理
(1) 当两列单色光在空间相遇并发生干涉时,在接收屏上将出现__________的条
纹.两相邻亮(暗)条纹间的距离满足 ,故有_____，测出、、 即可
算出光的波长.
明暗相间
(2) 实验中,双缝间的距离是已知的,双缝到屏的距离 可以用________测出,相邻
两条亮(暗)条纹间的距离 用________测出.
刻度尺
测量头
【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、毛玻璃光屏)、
测量头、学生电源、导线、________.
刻度尺
【物理量的测量】
1.安装、调节双缝干涉仪,实验装置如图所示,使各部件水平、______,让单缝与双
缝间的距离在 左右.
共轴
2.观察白光的双缝______现象.
干涉
3.用单色光入射得到干涉条纹,如图所示.转动手轮,分划板会左右移动,使分划板
中心刻线对齐某亮条纹的______,测出个亮条纹间的距离 ,则相邻两亮条纹间
的距离为 ____.
中心
4.利用已知的双缝间距,用刻度尺测出双缝到屏的距离,根据公式 _____计算
出波长.
5.更换 值不同的双缝,观察干涉条纹间距的变化,并求出相应的______.
6.更换不同颜色的滤光片,观察干涉条纹间距的变化,并求出相应的______.
波长
波长
【注意事项】
1.实验时应调节各器件共轴,否则光无法到达光屏.
2.放置单缝和双缝时,必须使单缝与双缝平行.
3.测量条纹间距时,测量头分划板的中心刻线要对准亮条纹(或暗条纹)的中心.
例1 ［2025·江苏南京期末］某同学利用如图甲所示装置测量某种单色光的波长，
该同学通过测量头的目镜观察到如图乙所示的图像，下列说法中正确的是
( )
A.凸透镜的作用是获得平行光
B.旋转测量头，可使分划板竖线与条纹
平行
C.左右拨动拨杆，调节单缝可使条纹与
分划板竖线平行
D.将屏向远离双缝的方向移动，可以增
加从目镜中观察到的条纹个数
√
[解析] 凸透镜的作用是使光汇聚到一点，故A错误；当分划板的中心刻线与亮
条纹不平行时，应该转动测量头，将图中分划板调到竖直方向并与干涉条纹平
行，左右拨动拨杆，调节单缝无法使条纹与分划板竖线平行，故B正确，C错误；
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，由 ，应
该将屏向靠近双缝的方向移动从而减小
，或者增大双缝间距 ，故D错误.
变式1 ［2024·江苏苏州中学月考］如图所示是用双缝干涉测量光的波长的实验
装置.
(1) 图中光具座上标注为①②③的仪器依次为___；
A.单缝、双缝、滤光片 B.滤光片、单缝、双缝 C.单缝、滤光片、双缝
[解析] 实验中通过滤光片获得单色光，通过单缝获得线光源，通过双缝获得相
干光，可知，图中光具座上标注为①②③的仪器依次为滤光片、单缝、双缝，故选B.
√
(2) 用图示实验装置观察双缝干涉图样，用的是红色滤光片，在毛玻璃屏上可
以看到红色干涉条纹；若要增加从目镜中观察到的条纹个数，可以___.
A.仅将双缝与光屏之间的距离减小少许
B.仅将单缝与双缝间距增大少许
C.仅将双缝间的距离减小少许
√
[解析] 根据 ，若仅将双缝与光屏之间的距离减小少许，则相邻亮条纹
之间的间距减小，则从目镜中观察到的条纹个数增加，故A正确；若仅将单缝
与双缝间距增大少许，结合上述可知，相邻亮条纹之间的间距不变，则从目镜
中观察到的条纹个数不变，故B错误；若仅将双缝间的距离减小少许，结合上
述可知，相邻亮条纹之间的间距增大，则从目镜中观察到的条纹个数减少，故
C错误.
例2 某同学在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,使用的实验装置示意图如图
甲所示.使用的双缝的间距为 .实验时,首先调节______和________的中
心位于遮光筒的中心轴线上,并使______和______相互平行.当屏上出现干涉图样
光源
滤光片
单缝
双缝
594
后,通过测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转
动一周,分划板前进或后退 )观察第一
条亮条纹时,手轮的位置如图乙所示,观察第五条
亮条纹时,手轮的位置如图丙所示,测出双缝与屏
的距离为,则待测光的波长 _____
.
[解析] 在实验时,首先调节实验装置,使光源、滤光片的中心位于遮光筒的中心
轴线上,并使单缝和双缝相互平行.图乙中测量头的示数为 ,图丙中测量
头的示数为 ,条纹间距为
.由双缝干涉
条纹间距公式 ,解得待测光的波长为
.
变式2 ［2025·广东珠海一中期中］ 某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”的
实验，第一次分划板中心刻线对齐第2条亮条纹的中心时(如图甲中的 )，游标
卡尺的示数如图乙所示，第二次分划板中心刻线对齐第6条亮条纹的中心时
(如图丙中的 )，游标卡尺的示数如图
丁所示.已知双缝间距 ，双
缝到屏的距离 ，则：
(1) 图乙中游标卡尺的示数为______ .
1.250
[解析] 图乙中游标卡尺的主尺读数为 ，
游标尺读数为
，所以
最终读数为 .
(2) 图丁中游标卡尺的示数为______ .
1.775
[解析] 图丁中游标卡尺的主尺读数为 ，
游标尺读数为
，所以
最终读数为 .
(3) 所测光波的波长为___________ (保留两位有效数字).
[解析] ，根据 ，解得 .
1.某实验小组利用如图甲所示的装置完成“用双缝干涉测量光的波长”实验，双缝
之间的距离，双缝到光屏间的距离 .
(1) 实验时观察到干涉条纹比较模糊，要使条纹变得清晰，以下调节做法正确
的是___.
C
A.旋转测量头
B.移动光源
C.调节拨杆使单缝与双缝平行
D.左右转动透镜
[解析] 若单缝与双缝不平行，则单缝上不同点发出的光在通过双缝后形成的干
涉条纹将不在相应的位置重合，造成干涉条纹模糊，所以应调节拨杆使单缝与
双缝重合，故选C.
(2) 正确调节后，转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐亮条纹的中心，
分划板在图乙中、 位置时游标卡尺
读数分别如图丙所示.
① 分划板在图中位置时游标卡尺的读数为______，在 位置时游标卡
尺读数为_______ .
10.10
[解析] 在位置时游标卡尺的读数为 ，在
位置时游标卡尺读数为 .
② 相邻两条纹间距____ .
1.5
[解析] 位置和位置之间的间距为，、 之间有7条条纹，
故相邻两条纹之间的间距为 .
③ 根据以上数据可得出光的波长___________ (保留两位有效数字).
4.
[解析] 根据公式 ，可知所测光的波长为
.
1.(器材的安装)(多选)某同学在做双缝干涉实验时,按装置图安装好实验装置,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
√
√
[解析] 安装实验器材时要注意:光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合,光源与
光屏正面相对,滤光片、单缝和双缝的中心位置在遮光筒轴线上,单缝与双缝要相
互平行,才能使实验成功，还要保证光源发出的光束不要太暗,而滤光片是为了得
到单色光,选项A、C正确.
2.(实验操作)(多选)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.将遮光筒内的光屏向远离双缝的方向移动少许，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
[解析] 光屏靠近或远离双缝时， 减小或增大，仍能出现干涉条纹，只是条纹宽
度减小或增大；改变单缝与双缝之间的距离时，干涉条纹不变；将单缝与双缝
的位置互换时，只有一个光源，所以不能产生干涉，故A、B、C正确，D错误.
√
√
√
3.(实验原理及数据处理)［2025·河北秦皇岛期末］ 某同学要用双缝干涉测量某
种单色光的波长，其实验装置如图甲所示.
(1) 图甲中虚线框位置的组件名称是________，它的作用是获得______光；
滤光片
单色
[解析] 图甲中虚线框位置的组件名称是滤光片，它的作用是获得单色光.
(2) 做实验时，该同学先将测量头的分划板中心刻度线与某亮纹中心对齐，将
该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的刻度如图乙所示，读数为______________
_____________________ ；
均可
[解析] 手轮上的刻度读数为
.
(3) 该同学接着转动手轮，当分划板中心刻度线与第6条亮纹中心对齐时，读数
是，已知装置中双缝间距为，双缝到屏的距离是 ，则测
得此单色光的波长为______________ (保留两位有效数字)；
[解析] 条纹间距，根据 ，可得
.
(4) 在其他条件不变的情况下，仅将光的波长换成较大的做实验，则光屏上相
邻两亮条纹的中心间距______(选填“变大”“变小”或“不变”).
变大
[解析] 在其他条件不变的情况下，仅将光的波长换成较大的做实验，根据
，可知光屏上相邻两亮条纹的中心间距变大.
练习册
1.(10分)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安
装在光具座上，如图所示.接通电源使光源正常工作.
(1) (2分)、、 三个光学元件依次为___.
A.滤光片、单缝、双缝 B.滤光片、双缝、单缝
C.单缝、滤光片、双缝 D.双缝、滤光片、单缝
[解析] 光从透镜射出后，经过滤光片，增强光的单色性，然后经过单缝，使光的平行性更好，最后经过双缝，发生干涉现象，故A正确，B、C、D错误.
√
(2) (4分)某同学测出记录的第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心的距离为 ，
若双缝间距为，像屏与双缝间距离为，计算该单色光波长的表达式为
____(用题中字母表示).
[解析] 由公式可得 ，可得该单色光波长的表达式为 .
(3) (2分)在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样. 若
要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法有______.
A.改用红色激光 B.改用蓝色激光
C.减小双缝间距 D.将屏幕向远离双缝的位置移动
E.将光源向远离双缝的位置移动
[解析] 由上式可知，要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可改用波长更长
的红色激光、减小双缝间距 或将屏幕向远离双缝的位
置移动增加像屏与双缝间距离 ，故A、C、D正确，B、
错误.
√
√
√
(4) (2分)有位同学通过测量头观察到如图所示清晰的干涉图样，出现这种现象
的原因是___.
A.单缝和双缝没有调平行
B.光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏没有调共轴
C.测量头过于左偏，应调节测量头上的手轮，使它适当右移
D.测量头过于右偏，应调节测量头上的手轮，使它适当左移
√
[解析] 由干涉图样可以看出，干涉条纹清晰，亮度正常，只是条纹偏离位置，
所以出现这种现象的原因可能是测量头过于右偏，应调节测量头上的手轮，使
它适当左移，故D正确，A、B、C错误.
2.(10分)［2024·湖南长沙一中期中］ 现有毛玻璃屏、双缝、白光光源 、单缝
和透红光的滤光片等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组成双缝干
涉装置，用以测量红光的波长.
(1) (2分)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)测量数条亮条纹间的距离.
在操作步骤②时还注意单缝、双缝的方向应__________.
相互平行
[解析] 单缝、双缝的方向应相互平行，因为光是横波，不平行的细缝会阻断横
波，影响光的传播.
(2) (6分)将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1
条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示，记下此时图甲手轮上的示数为_____
__ ，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，
记下此时图乙手轮上的示数为_______，求得相邻亮条纹的间距 ______
.
2.320
13.870
2.310
[解析] 甲的示数为 ，乙的示数为
，相邻亮条纹的间距
.
(3) (2分)已知双缝间距为，测得双缝到屏的距离为 ，则
所测红光波长为_____ .
660
[解析] 由 得
3.(10分)利用双缝干涉测光的波长实验装置如图甲所示.除光源、遮光筒和屏以外，
还有三个元件，已知①是红色滤光片，遮光筒右侧安装测量头进行观察和测量.
甲
(1) (1分)关于实验装置的安装与调试的叙述正确的是_____.
A.②和③两个元件分别是单缝和双缝，且顺序不能调换
B.②和③两个元件之间距离尽量近一些，这样得到的干涉条纹间距大一些
C.光源开启后通过测量头看不到亮光，原因可能是光学元件与遮光筒不共轴
√
√
[解析] 在双缝干涉测光的波长实验中，应先使光源变为一个线光源，再变为频
率相等的两个线光源，因此②和③两个元件分别是单缝和双缝，且顺序不能调
换，A正确；由干涉条纹间距公式 可知，干涉条纹间距与双缝间距 有
关，与②和③两个元件之间距离无关，B错误；实验时，必须使光学元件的中
心、遮光筒与测量头在同一轴线，否则光源开启后测量头看不到亮光，C正确.
甲
(2) (1分)实验中通过测量头观察到干涉条纹间距较小，若要适当增大条纹间距，
下列操作可行的是___.
甲
A.将红色滤光片改为绿色滤光片
B.适当增大双缝与屏之间的距离
C.适当增大双缝之间的间距
√
[解析] 由干涉条纹间距公式 可知，将红色滤光片改为绿色滤光片，光
的波长变小，干涉条纹间距会变得更小，A错误；适当增大双缝与屏之间的距
离，即增大，由条纹间距公式 可知，干涉条纹间距会增大，B正确；
适当增大双缝之间的间距，即增大，由条纹间距公式 可知，干涉条
纹间距会变得更小，C错误.
甲
(3) (6分)如图乙所示，调节测量头观察到分划板上的中心刻线刚好与第1条亮纹
中心重合，从图丙中可以读出此时20分度的游标卡尺示数为_____ ，转动测
量头，使其中心刻线与第6条亮纹中心重合(如图丁)，此时的读数为 ，
由此可知相邻两条亮纹间距_____.已知双缝间距 ，双缝到
屏的距离为，由此可以计算出该单色光的波长为____________ ；
2.45
1.92
甲
[解析] 由题图丙可知，分度的游标卡尺的主尺的读数为 ，游标尺的第9
条刻度线与主尺的某刻度线对齐，读数为 ，则游标卡尺
示数为 .在开始测量时，分划板上的中心刻线刚好
与第1条亮纹中心重合，读数为 ，中心刻线与第6条亮纹中心重合，读
数为，则有 .由干涉条纹间距公式
可得 .
甲
(4) (2分)取下红色滤光片后，在测量头内可以看到彩色条纹，仔细观察发现，
中央条纹是白色的.两侧条纹是彩色的，且对称分布.请你利用双缝干涉的知识对
这一现象做出解释： __________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________.
甲
取下红色滤光片后，光源变为白色光，用白光做光源时，
中央部位没有光程差，亮条纹是白色；由于各色光波长不同，条纹间距也不同，
因此在中央亮条纹两侧出现彩色条纹，且对称分布
4.(10分)［2025·北京海淀区期末］ 某实验小组的同学测量某种单色光的波长.
(1) (2分)利用图甲所示装置实验时，接通电源使光源发光，调整仪器从目镜中
可以观察到干涉条纹.若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作可行的是
___；
甲
A.将单缝向双缝靠近 B.将光屏向靠近双缝的方向移动
C.将光屏向远离双缝的方向移动 D.使用间距更小的双缝
√
[解析] 根据 可知将光屏向靠近双缝的方向移动、使用间距更大的双缝
均可以减小条纹间距 ，达到增加从目镜中观察到的条纹个数的目的.故选B.
甲
(2) (2分)若双缝的间距为，屏与双缝间的距离为，测得第1条亮纹中央到第
条亮纹中央的间距为，则所测量的单色光波长 ______；
[解析] 依题意，联立，解得 .
(3) 图乙所示为另一种观察干涉的装置，单色光从单缝 射出，一部分入射到平
面镜后反射到光屏上，另一部分直接投射到光屏上，在光屏上两光束交叠区域
里将出现干涉条纹.单缝通过平面镜成的像是(图中未画出)，可以把单缝 和
它的虚像 看成是产生干涉图样的两个相干光源.某同学用该装置进行实验.
乙
① 通过画图进行光路分析，标出光屏上出现干涉条纹的范围.
乙
[答案] 如图所示
[解析] 画出单缝光源的入射和反射光线，
在光屏上两光束交叠区域里将出现干涉
条纹.
② (3分)若实验中已知单缝到平面镜的垂直距离，单缝到光屏的距离 ，观测
到第3条亮纹中央到第12条亮纹中央的间距为，则该单色光的波长 _____.
乙
[解析] 相邻亮条纹间距为，根据 ，联立解得 .
③ (3分)为减小测量过程中的误差，需要增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离，
以下操作中可能成功的是_____.
A.将平面镜稍向上移动一些
B.将平面镜稍向下移动一些
C.将光屏稍向左移动一些
D.将光屏稍向右移动一些
[解析] 若要增大条纹间距，可以增大 ，
即将光屏向右移动.减小 ，即将平面镜
稍向上移动一些.故选A、D.
√
√
乙
【实验思路】 1.（1）干涉图样 （2）波长
2.（1）明暗相间, （2）刻度尺,测量头
【实验器材】刻度尺
【物理量的测量】 1.共轴 2.干涉 3.中心, 4. 5.波长 6.波长
例1.B 变式1.（1）B （2）A 例2.光源,滤光片,单缝,双缝,594
变式2.（1）1.250 （2）1.775 （3）
随堂巩固
1.AC 2.ABC
3.（1）滤光片,单色 （2）均可
（3） （4）变大
1.（1）A （2） （3）ACD （4）D
2.（1）相互平行 （2）2.320,13.870,2.310 （3）660
3.（1）AC （2）B （3）2.45,1.92, （4）取下红色滤光
片后，光源变为白色光，用白光做光源时，中央部位没有光程差，亮条纹
是白色；由于各色光波长不同，条纹间距也不同，因此在中央亮条纹两侧
出现彩色条纹，且对称分布
4.（1）B （2）（3）①如图所示 ② ③AD
