人教版(2019) 选择性必修 第一册 第四章 光 4 实验:用双缝干涉测量光的波长(含解析)

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名称 人教版(2019) 选择性必修 第一册 第四章 光 4 实验:用双缝干涉测量光的波长(含解析)
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版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-09-23 15:14:17

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人教版(2019)选择性必修第一册《4.4 实验:用双缝干涉测量光的波长》2025年同步练习卷(0)
一、实验题:本大题共22小题,共198分。
1.小沈同学进行了“用双缝干涉测量光的波长”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
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,能够使条纹亮度增加的方法是______。
A.增加光源的功率
B.将毛玻璃换成透明玻璃
C.调节测量头的位置
下列图示中条纹间距表示正确的是______。
如图甲所示是小沈同学参考“用光传感器做双缝干涉的实验”进行的实验,图乙、丙分别对应的是第一、二次实验得到的干涉图线。比较乙、丙两图线可判断,第一次实验中______。
A.单缝与双缝的间距一定较大
B.光强度较小
C.光源到双缝的距离较大
D.双缝到光传感器的距离可能较小
2.如图,在进行“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照要求安装在光具座上。然后接通电源使光源正常发光,在目镜中可以观察到清晰的干涉条纹。
该小组同学在目镜中观察到的干涉图样为______填“”或“”。
用分度的游标卡尺测量双缝间距如图所示,双缝间距 ______。
图为实验得到的干涉条纹,用测量头测出了第条和第条亮纹中心间的距离为,已知双缝到光屏的距离为,则所测单色光波长的计算式为 ______用题中所给的字母表示。
在写实验报告时,要求学生将目镜中所观察到的现象描绘出来,甲同学和乙同学分别画了移动目镜时所观察到的初、末两个视场区,如图所示,你觉得______选填“甲”或“乙”同学的图样存在造假现象。
3.某同学利用如图甲所示的装置做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。
图甲中的、、分别是______。
A.单缝、滤光片、双缝
B.滤光片、单缝、双缝
C.单缝、双缝、滤光片
该小组同学在目镜中观察到的干涉图样为______填“”或“”。
下列说法正确的是______。
A.若仅将蓝色滤光片换成红色滤光片,则相邻干涉条纹间距变宽
B.若仅将单缝向双缝移动一小段距离,则相邻干涉条纹间距变宽
C.若仅增大双缝间的距离,则相邻干涉条纹间距变小
D.若去掉滤光片,则干涉现象消失
实验中,选用红色滤光片测量红光的波长,测得双缝间的距离,双缝与屏之间的距离,通过测量头观察第条亮条纹中心的读数为,转动手轮,使分划线向一侧移动,使分划板的中心刻线对齐第条亮条纹的中心,观察第条亮条纹的位置如图乙所示,其读数为______,由此求得红光的波长为______计算结果保留位有效数字。
4.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、、、、遮光筒、毛玻璃、放大镜目镜,如图所示。
、、三个光学元件依次为
A.滤光片、双缝、单缝
B.双缝、滤光片、单缝
C.单缝、双缝、滤光片
D.滤光片、单缝、双缝
如图所示,测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上。如果想使中心刻线与亮条纹对齐,下列操作中可达到目的的是
A.仅转动透镜
B.仅转动遮光筒
C.仅转动测量头
D.仅转动手轮
关于该实验,下列说法正确的是 。
A.仅撤去滤光片,光屏上仍能观察到干涉图样
B.若将双缝间的距离减小,光屏上相邻两条暗条纹中心的距离减小
C.仅撤去双缝,在光屏上可能观察到明暗相间的条纹
D.为了减小测量误差,可用测微目镜测出条亮条纹间的距离, 则相邻两条亮条纹间距为
5.如图甲为双缝干涉实验装置示意图。光源发出的光经滤光片成为单色光,把单缝照亮。单缝相当于一个线光源,它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉。遮光筒的一端装有毛玻璃屏,我们可以在这个屏上观察到干涉条纹。
若取下滤光片,其他实验条件不变,则在目镜中观察到 选填“白条纹”或“彩色条纹”。
若想增加从目镜中观察到的单色光干涉条纹个数,则应该 。
A.将单缝向双缝靠近
B.使用间距更小的双缝
C.将屏向靠近双缝的方向移动
D.将屏向远离双缝的方向移动
某次实验中,该装置双缝间距,双缝到光屏的距离,在光屏上得到的干涉图样如图乙所示,将测量头的分划板中心刻线与条纹中心对齐,此时手轮上的示数如图丙所示,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与亮条纹中心对齐,记下此时图丁中手轮上的示数为 ,则得相邻亮条纹的间距为 形成此干涉图样的单色光的波长为 最后一空保留位有效数字。
6.歼是我国自主研制的第五代战斗机,其优秀的性能受到全世界的关注,歼的光学着陆系统中用到了双缝干涉装置。用双缝干涉测量光的波长实验装置如图甲所示。已知双缝间的距离,遮光筒的一端装有毛玻璃屏,双缝到毛玻璃屏的距离,通过目镜可以在屏上观察到干涉条纹。
实验中将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,并将该亮纹定为第条亮纹,此时手轮上的示数;然后转动测量头,使分划板中心刻线与第条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图乙所示,则______;
本次实验中,这种光的波长表达式______用,,,,表示;
某同学调试好后能观察到清晰的干涉条纹。下列说法正确的______。
A.仅将绿色滤光片换成红色滤光片,在像屏上观察到条纹数目有所增加
B.仅将红色滤光片换成绿色滤光片,在像屏上观察到条纹数目有所增加
C.若仅挡住双缝中的一条缝,屏上的条纹就会全部消失
D.用白光进行实验时,可以得到彩色的干涉条纹
7.某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长,实验装置如图所示,其中测量头包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等。
该同学调整好实验装置后,分别用红色、绿色滤光片,对干涉条纹进行测量,并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标尺读数,如表所示:
单色光类别
单色光
单色光
根据表中数据,判断单色光为______填“红光”或“绿光”;
在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______;填正确选项前的字母,下同
A.增大透镜与单缝间的距离
B.增大双缝到测量头的距离
C.减小双缝间距
D.减小单缝与双缝间的距离
若移去双缝,则能使单缝衍射中央亮纹宽度增大的操作有______。
A.减小缝宽
B.使单缝靠近测量头
C.增大缝宽
D.使单缝远离测量头
8.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中:
用图所示装置测量,双缝竖直放置,观察到竖直条纹不清晰,可进行的操作是 。
A.调节凸透镜使光聚焦到单缝
B.调节双缝与屏的距离
C.调节单缝与双缝的距离
D.调节单缝与双缝平行
实验中使分划板中心刻线与其中一条亮条纹中心对齐,将该亮纹定为第条亮条纹,此时手轮上示数如图所示。同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第条亮纹中心对齐,此时手轮上示数如图所示,则示数为 ,求出相邻两个亮条纹的距离 若双缝间距为,双缝到屏的距离为,则所测单色光波长的表达式为 结果用字母表示。
9.某实验探究小组在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,组装如下器材并进行实验探究。
在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中实验装置如图,下列说法正确的是
A.调节光源中心、透镜中心、单缝、双缝、光屏在同一条直线上
B.测量某条干涉亮条纹位置时,应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐
C.为了减小测量误差,可用测量头测出条亮条纹间的距离,求出相邻两条亮条纹间距
D.因测量头可以左右移动,单缝和双缝都应该水平放置
已知双缝到光屏之间的距离,双缝之间的距离,单缝到双缝之间的距离,某同学在用测量头测量时,调整手轮,在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准亮条纹的中心,然后他继续转动,使分划板中心刻线对准亮条纹的中心,前后两次游标卡尺的读数如图所示,位置读数为 ,则入射光的波长 结果保留两位有效数字。
实验中发现条纹太密,难以测量,可以采用的改善办法有
A.增大光源到单缝之间的距离
B.增大双缝到屏的距离
C.增大单缝到双缝的距离
D.增大双缝间距
10.某实验小组用如图甲所示装置来测量光的波长,为单色光源,发出的光一部分直接照在光屏上,一部分通过平面镜反射到光屏上,在光屏上可以观察到明暗相间的条纹。已知光源到平面镜和到光屏的距离分别为和,,镜面与光屏垂直。
上述实验中相当于光的“双缝干涉实验”中的一个“缝”,则 相当于另外一个“缝”,“双缝”的间距为
以下哪项操作能够增大光屏上相邻两条亮条纹中心线之间的距离 。
A.将平面镜稍向下平移一小段距离
B.将光源水平向左平移一小段距离
C.将平面镜水平向右平移一小段距离
D.将光源由红光改为绿光
测得第条和第条亮条纹中心线的的间距为,则入射光的波长 用,,表示。
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,如图乙所示,在这种情况测量相邻条纹间距,则波长的测量值 填“大于”“小于”或“等于”实际值。
11.杨氏双缝干涉实验被誉为史上“最美”的十大物理实验之一.“用双缝干涉实验测定光的波长”装置如图甲所示.
实验时某同学发现条纹比较模糊,可以通过调节 填部件名称观察到清晰条纹.
该同学在光源和单缝间放置红色滤光片;调节装置,使测量头的分划板中心刻度与某条亮纹中心对齐,手轮上螺旋测微器的读数如图乙所示,此读数为 ;
如图丙所示,实验中该同学先后使分划板中心刻度对准图中、位置,手轮的读数分别记为、,双缝间距为,毛玻璃屏与双缝间的距离为,则入射的红色光波长 用题中已知量的字母表示.
若其他条件不变,把红色滤光片换为绿色滤光片,从目镜中观察到的条纹数目会 选填“增加”“减少”或“不变”.
12.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,双缝与屏的距离,双缝间距用测量头来测量亮条纹中心间的距离.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条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条纹的中心,记下此时手轮上的读数.
分划板的中心刻线分别对准第条和第条亮条纹的中心时,手轮上的读数如图丙所示,则对准第条时读数、对准第条时读数 ;
根据以上条件,可算出这种光的波长 ;保留三位有效数字
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.减小双缝间距
D.增大双缝间距
13.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:
若想增加从目镜中观察到的条纹个数,下列操作正确的是
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
实验中将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,并将该亮纹定为第条亮纹,此时手轮上的示数然后转动测量头,使分划板中心刻线与第条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图所示,则
已知双缝间的距离,双缝到毛玻璃屏的距离,则可得这种光的波长 计算结果保留位有效数字
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,如图所示,在这种情况测量相邻条纹间距,则波长的测量值 填“大于”“小于”或“等于”实际值。
14.我们用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。
将实验仪器按要求安装在光具座上,则在图甲中、处分别应该安装的器材和滤光片的位置分别是 。
A.处为双缝、处为单缝,滤光片在光源和凸透镜之间
B.处为单缝、处为双缝、滤光片在和之间
C.处为双缝,处为单缝、滤光片在遮光筒内
D.处为单缝、处为双缝、滤光片在凸透镜和之间
下列说法正确的是 。
A.如果将光源换成激光光源,去掉单缝,该实验照样可以完成
B.去掉滤光片,不可能观察到干涉图样
C.毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直
D.仅将双缝与光屏之间的距离减小少许可以增加从目镜中观察到的条纹个数
已知双缝间距离,双缝到毛玻璃屏间的距离为,如图乙所示,实验时先转动测量头上的手轮,使与游标卡尺相连的分划线对准图丙所示的第条明条纹,此时卡尺的主尺和游标的位置如图丁所示,然后再转动手轮,使与游标卡尺相连的分划线向右边移动,直到对准第条明条纹,如图丙所示,此时卡尺的主尺和游标的位置如图戊所示,则戊图游标卡尺上的读数 。由以上已知数据和测量数据,则该单色光的波长是 。
15.如图,利用双缝干涉测定光的波长的实验中,双缝间距,双缝到光屏间的距离实验时,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,并根据测量数据计算出光的波长.
若想通过减小相邻两条亮条纹的间距来增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可 .
A.增大光的强度
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
某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示,分划板在图中、位置时螺旋测微器读数也如图中所给出,则:
分划板在图中位置时螺旋测微器的读数为,在位置时螺旋测微器读数为 .
将数据代入公式算得该单色光的波长 结果保留三位有效数字.
16.在双缝干涉测量波长的实验中,实验装置如图甲所示,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。某次实验中,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为,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为。
已知单缝与双缝的距离,双缝与屏的距离,单缝宽,双缝间距为,写出计算波长的表达式,______用、、、、、表示。求得所测单色光波长为______。
若增大双缝的间距,其他条件保持不变,则得到的干涉条纹间距将______填“变大”“不变”或“变小”。
若改用频率较高的单色光照射,其他条件保持不变,则得到的干涉条纹间距将______填“变大”“不变”或“变小”。
17.某同学在实验室用双缝干涉实验测定光的波长,实验装置如图甲所示。已知双缝间距为,双缝到光屏的距离为。请回答下列问题:
下列图示中条纹间距表示正确的是______。
如图乙所示,在实验过程中,将测量头的分划板中心刻线分别与、两条暗纹的中心对齐,位置对应的示数为,位置对应的示数为,则相邻暗纹间距 ______,该单色光的波长 ______用、、和表示;
若将该实验装置全部浸入到某种透明绝缘均匀介质中做相同的实验,发现两相邻亮条纹中央之间的距离变为原来的,则该透明介质的折射率 ______。
18.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。
实验中已知双缝间的距离,双缝到光屏的距离,某种单色光照射双缝时,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条纹中心对齐,将该亮条纹定为第条亮条纹,此时手轮上的示数如图甲所示为 ;然后同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第条亮条纹中心对齐,此时手轮上的示数如图乙所示为 ,则这种单色光的波长为 最后一空结果保留两位有效数字。
上述实验中,若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片,则相邻亮条纹中心间距 选填“增大”“减小”或“不变”。
19.某实验小组在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,用如图甲所示装置测量某种单色光的波长。
下列说法正确的是 填正确答案标号。
A.若观察到条纹比较模糊,可能是单双缝不平行
B.若观察到条纹比较模糊,可以将毛玻璃屏换成透明玻璃屏
C.减小单双缝的间距可以增大条纹间距
D.单缝的作用是方便获取相位差恒定的相干光源
移动测量头上的手轮,使分划线对准第条明条纹中心,图乙为此时分度游标卡尺的读数 ,继续转动手轮,使条纹向左边移动,直到对准第条明条纹中心,此时游标卡尺的读数为。已知双缝间距离为,双缝到毛玻璃屏间距离为,则单色光波长 。
某同学突发奇想,将一透明薄片贴住双缝中的如图丙所示,他将观察到中央亮纹 填正确答案标号。
A.不移动
B.向点上侧移动
C.向点下侧移动
20.图是用双缝干涉测量光的波长的实验装置。
测量过程中,下列说法正确的是 。
A.换用间距更大的双缝,相邻两亮条纹中心的距离增大
B.把绿色滤光片换成红色滤光片,相邻两亮条纹中心的距离增大
C.把屏向远离双缝的方向移动,相邻两亮条纹中心的距离减小
在某次测量中,测量头如图所示,调节分划板的位置,使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心,此时螺旋测微器的读数为 转动手轮,使分划板中心刻线向一侧移动到另一条亮条纹的中心,由螺旋测微器再读出一读数。
若实验测得第条亮条纹到第条亮条纹中心间的距离,已知双缝间距,双缝到屏的距离,则对应的光波波长 保留位有效数字。
21.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甲,并选用缝间距为的双缝屏。毛玻璃屏与双缝屏间的距离为。接通电源使光源正常工作,发出白光。
组装仪器时,若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在处和处,则___________;
A.看不到干涉现象
B.可观察到水平方向的干涉条纹
C.可观察到竖直方向的干涉条纹
下列关于本实验的操作与叙述正确的是____________;
A.若取下红色滤光片,其他实验条件不变,可观察到明暗相间的白条纹
B.若取下红色滤光片换上蓝色滤光片,其他条件不变,可观察到蓝色条纹
C.换用间距稍大的双缝,干涉条纹间距增大
若实验中在像屏上得到的干涉图样如下图乙所示,毛玻璃屏上的分划板刻线在图乙中、位置时,游标卡尺的读数分别为、,则入射的单色光波长的计算表达式为_________。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图丙所示,则其读数为_____。
如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图丁所示,则在这种情况下测量干涉条纹的间距时,测量值________真实值。填“大于”、“小于”或“等于”
22.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上,如图甲所示,并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离。接通电源使光源正常工作。
、、三个光学元件依次为 。
A.滤光片、单缝片、双缝片 滤光片、双缝片、单缝片
C.偏振片、单缝片、双缝片 双缝片、偏振片、单缝片
对于某种单色光,为增加相邻亮条纹暗条纹间的距离,可采取的方法有 。
A.减小双缝间距离 增大单缝的宽度
C.减小透镜与光源的距离 增大双缝到屏的距离
已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有分度。某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第次映入眼帘的干涉条纹如图乙所示,图中的数字是该同学给各暗条纹的编号,此时游标卡尺如图丙所示,读数为;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图丁所示,此时游标卡尺如图戊所示,读数为 。
利用上述测量结果,经计算可得两个相邻亮条纹或暗条纹的距离,进而计算得到这种色光的彼长 。
一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时,发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐,如图己所示。若要使两者对齐,该同学应 。
A.仅左右转动透镜 仅旋转滤光片
C.仅拨动拨杆 仅旋转测量头
答案和解析
1.【答案】,; ; ;
【解析】根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验中仪器的位置可知,从左向右依次为:白色光源、凸透镜、滤光片、单缝、双缝、测量头。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:、、、、、;
为了便于测量,要使条纹亮度增加,即使得单位时间内的光子数目增多。
A.当增加光源的功率,导致单位时间内的光子数目增多,故A正确;
B.将毛玻璃换成透明玻璃,不会看到亮条纹,故B错误;
C.调节测量头的位置,亮度不变,故C错误。
故选:。
干涉条纹的宽度是指一个明条纹与一个暗条纹的宽度的和,为两个相邻的明条纹或暗条纹的中心之间的距离,故C正确。
由题图可知,第一次得到的条纹间距较小,根据可知:单缝与双缝的间距对条纹间距无影响,故A错误;
B.光强度对条纹间距无影响,故B错误;
C.光源到双缝的距离对条纹间距无影响,故C错误;
D.双缝到光传感器的距离较小,则条纹间距较小,故D正确。
故选:。
故答案为:,;;;。
根据实验的实验步骤分析解答;
要使条纹亮度增加,即使得单位时间内的光子数目增多,以此分析解答;
干涉条纹的宽度为两个相邻的明条纹或暗条纹的中心之间的距离;
第一次得到的条纹间距较小,根据分析解答;
解决该题需要熟悉实验步骤和注意事项,掌握条纹间距的公式以及概念,知道要使条纹亮度增加,即使得单位时间内的光子数目增多。
2.【答案】, , , 甲
【解析】双缝干涉条纹是明暗相间的等间距条纹,故A正确,B错误。
分度的游标卡尺精度为,读数为。
相邻两亮条纹间距为,由干涉条纹间距与波长间的关系可知,解得。
实验中移动目镜时,分刻板中心刻度线不应该移动,则甲同学的图像存在造假现象。
故答案为:,,,甲。
干涉条纹是明暗相间的等间距条纹。
游标卡尺度数主尺度数游标尺度数。
条纹间距可利用“累积法”测条亮纹间距,最后计算出。
分划板刻线和干涉条纹不平行、中心刻线没有位于条纹中心均会导致条纹间距有误差。
本题主要考查双缝干涉实验的基本原理和操作包括干涉条纹的观察、游标卡尺的读数、波长的计算以及实验数据的正确记录。
3.【答案】; ; ; ;
【解析】用双缝干涉测量光的波长实验中,安装仪器从左到右的顺序为:光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏,故B正确,AC错误。
故选:。
双缝干涉条纹是明暗相间的等间距条纹。
故选A。
相邻两亮条纹间距
蓝光的波长小于红光的波长,若将蓝色滤光片换成红色滤光片,则相邻干涉条纹间距变宽,故A正确;
B.条纹间距与单缝和双缝间的距离无关,故B错误;
C.当双缝间距变大,根据相邻两亮条纹间距可知条纹间距变小,故C正确;
D.如果光源发出的光不是单色光,去掉滤光片,仍能发生干涉现象,则是复色光的干涉,故D错误。
故选:。
读数为
均正确
由题图可知,条纹间距


代入数据得
故答案为:;;;;。
根据实验原理分析判断实验装置顺序;
根据干涉图样特点分析;
根据实验原理分析判断;
游标卡尺读数方法是主尺读数与游标尺读数之和,不需要估读,来读取游标卡尺读数,再求相邻两条纹间距;由双缝干涉条纹间距公式计算波长。
本题主要考查双缝干涉测量光的波长的实验,根据实验原理掌握正确的实验操作,结合双缝干涉条纹间距公式完成分析。
4.【答案】

【解析】双缝干涉实验是让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样,所以让白炽灯灯光通过滤光片形成单色光,再经过单缝形成线光源,再通过双缝形成相干光源。故、、依次是滤光片、单缝、双缝,故选D。
分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,应转动测量头使其方向一致,故选C。
仅撤掉滤光片,光屏仍能观察到彩色干涉图样,故A正确;
B.将双缝间的距离减小,由知增大,故B错误;
C.仅撤掉双缝,在光屏上可能观察到明暗相间的衍射条纹,条纹的宽窄和亮度的分布不再均匀,故C正确。
D.条亮条纹之间有个间距,则相邻亮条纹的间距为,故D错误。
5.【答案】彩色条纹
均可

【解析】若取下滤光片,其他实验条件不变,则在目镜中观察到彩色条纹;
根据,想增加从目镜中观察到的单色光干涉条纹个数,即条纹间距减小,可以增大或减小,将单缝向双缝靠近不影响条纹间距,故C正确,ABD错误。
丁图读数为,丙图读数,
,。
6.【答案】、、、也对; ;
【解析】螺旋测微器的精确值为,由图可知
相邻的条纹之间距离为

联立可得光的波长表达式为
对实验装置改动后,再像屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加,可知条纹的宽度减小,由公式进行判断;仅将绿色滤光片换成红色滤光片,增大,则、都不改变,则增大;仅将红色滤光片换成绿色滤光片,减小,、都不改变,则减小,故A错误,B正确;
C.若仅挡住双缝中的一条缝,发生衍射现象,屏上的条纹还是存在的,故C错误;
D.白光通过双缝后产生干涉现象,因波长不同,导致干涉条纹间距不同,从而出现彩色条纹,故D正确。
故选:。
故答案为:、、、也对;;
根据螺旋测微器的读数规则读数;
根据条纹宽度求解相邻亮条纹之间的距离,根据双缝干涉条纹间距公式求入射光的波长;
根据双缝干涉条纹间距公式分析作答,仅挡住双缝中的一条缝,发生衍射现象,白光通过双缝后出现彩色条纹。
本题主要考查了双缝干涉测波长的实验,关键是要理解实验原理,掌握双缝干涉条纹间距公式。
7.【答案】红光; ;
【解析】根据可得,由图表代入数据可知,,故 ,则,绿光的波长小于红光波长,则单色光是红光。
根据知,要使条纹变稀疏,可以增大双缝到测量头的距离、减小双缝间距、增大入射光的波长,故BC正确,AD错误。
故选:。
根据单缝衍射规律,减小缝的宽度或增加单缝到测量头的距离可以增大中央亮纹宽度,故AD正确,BC错误。
故选:。
故答案为:红光;;。
根据干涉条纹间距公式计算出两种色光的波长,然后判断即可;
根据分析;
根据发射明显衍射的条件分析。
掌握干涉条纹间距公式以及发生明显衍射的条件是解题的基础。
8.【答案】

【解析】若观察到竖直条纹时不清晰,可以调节凸透镜使光聚焦到单缝,调节拨杆,调整单缝的角度,使单缝和双缝平行,获得清晰的干涉图样,故选AD;
图所示的示数为
图所示的示数为,
相邻两个亮条纹的距离
根据可得所测单色光波长的表达式为。
9.【答案】

【解析】调节光源中心、透镜中心、单缝、双缝、光屏在同一条直线上, A正确
B.使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐,使得移动过程中测出的条纹间距较为准确,B正确
C.条亮条纹间存在个相邻间距,则相邻两条亮条纹间距为,C正确
D.因测量头可以左右移动,单缝和双缝应该平行放置。若亮条纹和分划板竖线没有对齐,因调节拨杆只能调整单缝角度,无法调整双缝角度,所以只能通过调节测量头来使分划板刻度线与干涉条纹平行, D错误;
故选ABC。
位置读数为,位置读数为,入射光波长为;
根据增大条纹间距,可选择增大双缝到屏的距离,或者减小双缝间距。故选 B。
10.【答案】关于平面镜所成像
大于

【解析】实验中相当于光的“双缝干涉实验”中的一个“缝”,则关于平面镜所成像相当于另外一个“缝”,“双缝”的间距为
A.将平面镜稍向下平移一小段距离,增大双缝之间的距离,根据可知,相邻条纹间距变小,故A错误;
B.将光源水平向左平移一小段距离,增大双缝与屏之间的距离,根据可知相邻条纹间距变大,故B正确;
C.将平面镜水平向右平移一小段距离,和都不变,根据可知,相邻条纹间距不变,故C错误;
D.将光源由红光改为绿光,波长变短,根据可知,则相邻条纹间距变小,故D错误。
相邻两条两条亮条纹的间距
由条纹间距公式
可知波长:
若干涉条纹与分划板的中心刻线不平行,则测量的条纹间距大于实际值,根据条纹间距公式
可知波长的测量值大于实际值.
11.【答案】拨杆凸透镜
增加

【解析】要使干涉条纹更加清晰明亮,必须通过左右拨动拨杆;
螺旋测微器的读数为:;
根据位置明条纹中心对应手轮的读数为,位置明条纹中心对应手轮的读数为,则相邻两个亮条纹的间距为:,根据:,得;
若其他条件不变,把红色滤光片换为绿色滤光片,波长变短,根据可知条纹间距变小,从目镜中观察到的条纹数目会增加。
12.【答案】
均可

【解析】螺旋测微器的固定刻度为,可动刻度为,所以最终读数为,所以对准第条时读数为 ;
相邻亮条纹中心的间距,根据,得这种光的波长为;
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BC正确,AD错误。
13.【答案】
大于

【解析】根据双缝干涉条纹间距公式,条纹个数与条纹间距成反比。
A、将单缝向双缝靠近,不会改变条纹间距和条纹个数, A错误;
B、将屏向靠近双缝的方向移动,即减小,由可知,减小,条纹个数增加,B正确;
C、将屏向远离双缝的方向移动,增大,增大,条纹个数减少, C错误;
D、使用间距更小的双缝,即减小,增大,条纹个数减少,D错误。
螺旋测微器的读数方法是:主尺读数螺旋部分读数。图中主尺读数为,旋部分读数为,所以。
已知,,则,。由可得,已知,,,代入可得:;
若干涉条纹与分划板的中心刻线不平行,测量相邻条纹间距时,测量值会偏大。由可知,、不变,偏大,则波长的测量值大于实际值。
14.【答案】

【解析】【分析】
本题为双缝干涉测量光的波长实验,要明确实验中每个器材的作用,知道实验原理为双缝干涉条纹间距公式。
掌握游标卡尺的读数方法:游标卡尺读数为主尺示数游标尺示数,不需要估读,要注意游标尺的精度,本题精度为。
【解答】
为获取两个单色线光源,处应为单缝、处应为双缝,滤光片在凸透镜和之间。故选D。
将光源换成激光光源,激光是相干光源,,单色性好,所以可以去掉单缝,A正确;
B.若测量去掉滤光片,能观察到干涉图样,只不过是各色光重叠产生的彩色条纹,B错误;
C.毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝是平行的,C错误;
D.仅将双缝与光屏之间的距离减小少许可以增加从目镜中观察到的条纹个, D正确。
故选AD。
丁读数为,戊读数为。
根据公式,得。
15.【答案】

【解析】根据题意,由公式 可知,要减小相邻两条亮条纹的间距 ,可以换波长更短的光,将屏向靠近双缝的方向移动减小屏到双缝的距离,换间距更大的双缝,与光照强度无关。
故选B。
根据题意,由图可知,在位置时螺旋测微器读数为

根据题意,由图可知条纹间距为
又有
联立解得
代入数据解得。
16.【答案】,; 变小; 变小
【解析】根据题图可得双缝干涉条纹的间距为
根据双缝干涉条纹的间距公式得

已知,,,,代入上式解得:
若增大双缝的间距,其他条件保持不变,根据双缝干涉条纹的间距公式可知,干涉条纹间距将变小。
当改用频率较高的单色光照射时,由可知,波长减小,由可知,干涉条纹间距将变小。
故答案为:,;变小;变小。
根据题图求出双缝干涉条纹的间距表达式,再根据双缝干涉条纹的间距公式,求出波长的表达式,再代入数据求出波长。
根据双缝干涉条纹的间距公式,分析干涉条纹间距的变化。
改用频率较高的单色光照射,单色光的波长减小,再根据双缝干涉条纹的间距公式,分析干涉条纹间距的变化。
解决本题的关键要双缝干涉条纹的间距公式,要准确理解公式中各个量的含义,并能灵活运用。
17.【答案】; ;;
【解析】双缝干涉条纹间距是指相邻亮条纹之间的中心距或者相邻暗条纹之间的中心距,故AB错误,CD正确。
故选:。
由图乙可知、之间亮条纹间隔数为,因此相邻亮条纹之间的距离
根据双缝干涉条纹间距公式
单色光的波长
将该实验装置全部浸入到某种透明绝缘均匀介质中做相同的实验,发现两相邻亮条纹中央之间的距离变为原来的;
根据双缝干涉条纹间距公式可知单色光在透明介质中的波长变为原来的;
根据波长、波速和频率的关系,波速
单色光的频率不变,单色光在透明介质中的波速变为原来的,即;
根据折射率公式,该透明介质的折射率。
故答案为:;;;。
根据双缝干涉条纹间距的含义分析作答;
根据条纹宽度和条纹间隔数求解相邻亮条纹之间的距离;根据双缝干涉条纹间距公式求解作答;
根据双缝干涉条纹间距公式、波长波速和频率的关系以及折射率公式求解作答。
掌握条纹间距公式是解题的基础,知道光从一种介质接入到另一种介质,光的频率不变。
18.【答案】
减小

【解析】解:由题图甲可知示数为,
由题图乙可知示数为,
由得
若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片,则减小,由可知相邻亮条纹中心间距减小。
19.【答案】

【解析】条纹比较模糊可能是单双缝不平行导致的,毛玻璃屏是用来承接干涉条纹的,故A项正确,项错误
减小单双缝间距并不能改变条纹间距,项错误
光源各部分的相位差是不稳定的,不能形成干涉条纹,单缝的作用就是选定光源中的相位差恒定的部分,从而形成干涉条纹,项正确。
由图乙可得,条纹间距,故。
透明薄片相当于增大光程,光程差为的点将向下移动,故中央亮纹向点下侧移动,项正确。
20.【答案】

【解析】【分析】
根据双缝干涉实验中相邻条纹间距公式分析问。根据螺旋测微器读数方法分析问。
本题是常规实验的考查,基础题目。
【解答】
根据可知,
A.换成间距更大的双缝,即增大,相邻条纹间距变小,故A错误;
B.红光的波长大于绿光的波长,故把绿色滤光片换成红色滤光片,相邻两亮条纹中心的距离增大,故B正确;
C.把屏向远离双缝的方向移动,则增大,故相邻两亮条纹中心的距离增大,故C错误;
故选B。
螺旋测微器的固定刻度读数为,可动刻度读数为,所以最终读数为。
根据,
故答案为:
21.【答案】;;;;大于。
【解析】略
22.【答案】

【解析】【分析】掌握游标卡尺的读数方法,游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读.
并掌握“用双缝干涉测光的波长”的实验原理公式:。
【解答】双缝干涉实验是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形成单色光,再经过单缝形成线光源,再通过双缝形成干涉条纹。故自光源起合理的顺序是滤光片、单缝片、双缝片,选A。
根据相邻亮条纹间的距离为,为增加相邻亮条纹暗条纹间的距离,可减小双缝间距离或增大双缝到屏的距离,AD正确,BC错误。
题图戊中,游标卡尺的主尺读数为,游标读数为,所以最终读数为。
两个相邻亮条纹或暗条纹间的距离,
根据,得。
旋转测量头,分划板竖线随之旋转,可使分划板竖线与亮条纹对齐,故选D。
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