4.4 实验：用双缝干涉测量光的波长 同步练习（word含解析）—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册（机构 ）
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| 名称 | 4.4 实验：用双缝干涉测量光的波长 同步练习（word含解析）—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册（机构 ） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 619.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-07-10 07:48:52 | ||
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文档简介
4.4 实验：用双缝干涉测量光的波长
一、实验探究题
1.用双缝干涉测光的波长，实验装置如图1所示，已知单缝与双缝间的距离为L1 ， 双缝与屏的距离为L2 ， 双缝间距为d，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2所示），记下此时手轮上的读数，转动手轮，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。
（a）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条时的读数x1=________mm，对准第4条时的读数x2=________mm；
（b）计算波长λ的表达式为λ=________（用题中所给的符号表示）
2.如图甲所示是“用双缝干涉测光的波长”的实验装置示意图，包括白光光源、单缝、双缝、滤光片、凸透镜（焦距12cm）和测量头（由目镜、毛玻璃、分划板和手轮构成），其中单缝、双缝以及测量头可跟遮光简组装在一起。
（1）关于器材安装，下列说法正确的是___________。
A.凸透镜到光源的距离为6cm
B.图甲中①是凸透镜，②是滤光片
C.单缝必须跟双缝相互平行
D.单缝到双缝的距离越大越好
（2）某次实验使用红色滤光片，当分划板中心刻线与第5条红色亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图乙所示，其读数为________。
（3）若实验中所使用的双缝间距为d，双缝到毛玻璃的距离为L，某次实验测得相邻红色条纹的间距为 ，则所测红光的波长为________。
3.?????????
（1）在测量波长的实验中，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，要把它们放在如图甲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。
将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图乙所示然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数为________mm，求得相邻亮条纹的间距△x为________mm；
（2）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，可求得所测红光波长为________nm。
4.用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样。图中①是光源，②是滤光片，③是单缝，④是带有双缝的遮光筒，⑤是光屏。双缝之间的距离是0.2mm，用的是蓝色滤光片，从右侧目镜中可以看到蓝色干涉条纹。
（1）下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是__________。
A.增大双缝之间的距离
B.把单缝向双缝的方向移动
C.将蓝色滤光片改成红色滤光片
D.把光屏向靠近双缝的方向移动
（2）转动测量头的手轮，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，x1=________mm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。则相邻两亮条纹的间距是________mm。
（3）如果已经量得双缝和光屏之间的距离是1200mm，则待测光的波长是________m。（取三位有效数字）
5.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，由左至右，表示各光学元件的字母及排列顺序应为C，E，________，A；
（2）将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，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。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，记下此时图乙中手轮上的示数________mm，求得相邻亮条纹的间距Δx；
（3）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 =________，求得所测红光波长为________mm（保留2位有效数字）。
6.?? ????????????
（1）如图为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹。若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以_______；
A.将光屏移近双缝
B.更换滤光片，改用波长更长的单色光
C.减小双缝的间距
D.将光源向双缝移动一小段距离
（2）某同学利用双缝干涉实验装置测定某一光的波长，已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图所示，此时的示数x1=________mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n亮条纹的中心对齐，测出第n亮条纹示数为x2。由以上数据可求得该光的波长表达式λ=________（用给出的字母符号表示）。
7.某同学利用如图1所示的装置来测量某种单色光的波长。接通电源，规范操作后，在目镜中观察到清晰的干涉条纹。
（1）若想增加从目镜中观察到的条纹数量，该同学可____；
A.将透镜向单缝靠近
B.使用间距更大的双缝
C.将单缝向靠近双缝方向移动
D.将毛玻璃向远离双缝的方向移动
（2）该同学已测出图2装置中单缝、双缝、毛玻璃、目镜之间的距离分别为L1、L2、L3 ， 又测出她记录的第1条亮条纹中心到第6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）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3所示，则读数为________cm。
8.“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。
①如图乙所示，移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心，记下此时手轮上螺旋测微器的读数 。转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心，此时手轮上螺旋测微器的读数x2如图丙所示，则读数 ________mm；
②已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。计算波长的公式λ=________；（用题目中给出的字母表示）
③在此实验中，下列说法正确的是________
A．用白光作为光源，屏上将呈现彩色条纹
B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑条纹
C．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上仍将呈现等间距的条纹
D．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上仍将呈现等间距的条纹
9.如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d=0.4mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离l=0.5m。然后，接通电源使光源正常工作。
（1）由理论分析可知，波长为λ的单色光在双缝干涉实验中形成干涉条纹，其相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距Δx=________（字母表达式）；
（2）用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板处于B位置时游标卡尺读数如图中所给出，则分划板在图中B位置时游标卡尺读数为xB=________mm；
（3）若已知分划板处于A位置时，刻度为11.1mm，该单色光的波长λ=________m（结果保留2位有效数字）；
（4）另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加。以下改动可实现这个效果的是_____。
A.仅将滤光片移至单缝和双缝之间
B.仅将单缝远离双缝移动少许
C.仅将单缝与双缝的位置互换
D.仅将红色滤芯光片换成绿色的滤芯光片
10.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：
（1）实验中双缝干涉实验仪如图甲所示，双缝的间距为d，双缝到光屏的距离为l ，透过目镜观察到的干涉图样如图乙所示，分划板刻线在图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为 、 ，则计算入射单色光波长的表达式为 ________。
（2）光源是小灯泡，在单缝前加红滤光片，在光屏上得到的是__________。
A.明暗相间的白色干涉条纹
B.红黑相间的干涉条纹
C.绿黑相间的干涉条纹
（3）实验中干涉条纹太密，难以测量。下列做法可以增大条纹间距的有__________。
A.增大双缝与单缝间距离
B.减小双缝与单缝间距离
C.增大双缝与光屏间距离
D.减小双缝与光屏间距离
11.如图甲为做“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置示意图，回答下列问题：
（1）实验时单缝与双缝应该相互________ (填“平行”或“垂直”)
（2）为测定相邻两个亮条纹的间距，转动手轮使目镜中能观察到如图乙所示的分划板中心刻度与干涉条纹，记下此时手轮上的读数。然后再次转动手轮，使目镜中能观察到图________(在A，B，C，D中选填一个)所示的分划板中心刻度与干涉条纹，再次记下手轮上的读数。
（3）转动手轮，使分划板的中心刻线分别对准第1条亮纹、第7条亮纹的中心，读数分别为????1和????7。若单缝与双缝间的距离????1 ， 双缝与屏的距离????2 ， 双缝间距d，写出计算波长????的表达式________（表达式用字母表示）
12.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将实验器材按要求安装在光具座上，如图所示。在实验前已获知的数据有：双缝的间距为 ，双缝到屏的距离为 。
（1）为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出 处的实验器材是________。
（2）分别选用红色和蓝色滤光片做实验，得到的干涉图样是如下四幅图中的两幅。则用红色滤光片做实验得到的干涉图样是其中的______（填选项前面的字母代号）。
A.
B.
C.
D.
（3）当用红色滤光片做实验时，经测量红光干涉条纹中相邻两亮条纹间的距离为 ，则此红光波长大小的表达式 ________。
答案
一、实验探究题
1.【答案】 2.190；7.868；
【解答】（1）第1条时的读数 第4条时的读数 （2）相邻条纹间距为
根据
解得
【分析】（1）利用螺旋测微器的结构可以读出对应的读数；
（2）利用波长和间距的表达式可以求出波长的大小。
2.【答案】 （1）B,C
（2）15.325mm
（3）
【解答】(1)A．凸透镜到光源的距离为6cm时，小于焦距12cm，不能得到平行光，A不符合题意；
B．图甲中①是凸透镜，②是滤光片，B符合题意；
C．单缝跟双缝相互平行，双缝的亮度均匀，干涉条纹清晰，所以单缝必须跟双缝相互平行，C符合题意；
D．单缝到双缝的距离不是越大越好，距离太远双缝的亮度降低，干涉条纹不清晰，D不符合题意。
故答案为：BC。(2)手轮上示数的读数为 (3)根据 解得 。
【分析】（1）利用凸透镜到光源的距离小于焦距不能得到平行光线；单缝到双缝的距离太大会影响条纹的亮暗；
（2）利用游标卡尺的结构可以读出对应的读数；
（3）利用干涉条纹间距和波长的关系可以求出波长的表达式。
3.【答案】 （1）13.870；2.310
（2）6.6×102
【解答】(1)图丙中手轮上的示数为13.5mm+0.01mm×37.0=13.870mm，图乙中手轮上的示数为2mm+0.01mm×32.0=2.320mm
求得相邻亮条纹的间距 (2)根据
解得
【分析】（1）利用游标卡尺固定刻度和可动刻度可以读出对应的读数；利用间距和条纹数可以求出条纹间距的大小；
（2）利用干涉条纹的间距表达式可以求出波长的大小。
4.【答案】 （1）C
（2）2.331；2.609
（3）
【解答】(1)A．根据 可知，增大双缝之间的距离时，条纹间距变小，A不符合题意；
B．由上式可知，条纹间距与单双缝之间距离无关，B不符合题意；
C．将蓝色滤光片改成红色滤光片，波长变长，所以条纹间距变大，C符合题意；
D．由上式可知，把光屏向靠近双缝的方向移动，则条纹间距变小，D不符合题意。
故答案为：C。 (2)由图甲可读出 由图乙可读出
则相邻亮条纹间距为 (3)由
【分析】（1）利用条纹间距和波长的关系表达式可以判别增大间距的方法；
（2）利用螺旋测微器结构可以读出对应的读数；
（3）利用条纹间距的大小结合波长的表达式可以求出波长的大小。
5.【答案】 （1）D、B
（2）13.870
（3）；6.6×10-4
【解答】(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。(2)由乙图可知螺旋测微器固定刻度读数为13.5mm，可动刻度读数为37.0×0.01mm，两者相加为13.870mm。(3)根据 可得 由甲图可知螺旋测微器的读数为2mm+0.320mm=2.320mm
则
代入数据d=2.0×10-4m、离L=0.700m得
【分析】（1）光源后面的装置按照顺序应该先是单缝后是双缝；
（2）利用螺旋测微器可以读出对应的读数；
（3）利用波长和条纹距离的表达式可以求出波长的表达式及红光波长的大小。
6.【答案】 （1）B,C
（2）0.776；
【解答】(1)实验中用激光通过双缝，双缝的作用是形成相干光源；由条纹间距 知，为了增大光屏上干涉条纹的间距，应使得双缝间距离d缩小，或者增大L与λ；
A． 将光屏移近双缝，不符合要求，A不符合题意；
B． 更换滤光片，改用波长更长的单色光，B符合题意；
C． 减小双缝的间距，d减小，符合要求，C符合题意；
D．光源向双缝移动一小段距离，不会影响条纹间距，D不符合题意。
故答案为：BC。(2)螺旋测微器的读数为0.5mm+0.01×27.6mm=0.776mm
根据干涉条纹的间距 得
【分析】（1）利用条纹间距的表达式可以判别是间距变大的条件；
（2）利用游标卡尺结构可以读出对应的读数；利用条纹间距结合表达式可以求出波长的表达式。
7.【答案】 （1）B
（2）
（3）1.07
【解答】①增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度减小，根据相邻亮条纹间的距离为
为减小相邻亮条纹（暗条纹）间的宽度，可增大双缝间距离或减小双缝到毛玻璃的距离，B符合；②第1条暗条纹到第6条暗条纹之间的距离为 ，屏与双缝间的距离为L2 ， 则单色光的波长为 ③游标卡尺读数为L=10.0mm+7×0.1mm=10.7mm=1.07cm
【分析】（1）利用条纹间距的表达式可以判别要减小条纹的宽度可以增大双缝之间的距离或者减小双峰到毛玻璃的距离；
（2）利用条纹间距和波长的关系可以导出波长的表达式；
（3）利用游标卡尺的结构可以读出对应的读数。
8.【答案】 ；；AB
【解答】(1)测微器的读数x2 (2)条纹间距
根据
解得 (3)A．由于白光是复合光，故当光程差为紫光波长的整数倍的位置表现为紫色亮条纹，当光程差为红光波长的整数倍位置表现红色亮条纹，故屏上呈现明暗相间的彩色条纹，A符合题意；
B．用红光作为光源，当光程差为红光波长的整数倍是时表现红色亮条纹，当光程差为红光半个波长的奇数倍时，呈现暗条纹，屏上将呈现红黑相间、间距相等的条纹，B符合题意；
C．两狭缝用不同的光照射，由于两列光的频率不同，所以是非相干光，故不会发生干涉现象，C不符合题意；
D．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，不能发生干涉现象而会发生单缝衍射现象，屏上出现中间宽，两侧窄，间距越来越大的衍射条纹，D不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】（1）利用螺旋测微器可以读出对应的读数；利用波长和条纹间距的关系可以求出波长的公式；白光为复合光，所以屏上会出现彩色条纹；不同颜色的光不能出现干涉现象；单缝衍射不会出现条纹间距等距离。
9.【答案】 （1）
（2）15.6
（3）0.60
（4）D
【解答】（1）根据实验原理，则有 （2）图中B位置时游标卡尺读数为 ；（3）条纹的间距
根据
得该单色光的波长 （4）A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间， 、 与d都不变，则 不变，条纹数目不变，A不符合题意；
B．仅将单缝远离双缝移动少许， 、 与d都不变，则 不变，条纹数目不变，B不符合题意；
C．仅将单缝与双缝的位置互换，将不能正常观察双缝干涉，C不符合题意；
D．仅将红色滤光片换成绿色的滤光片， 减小， 与d都不变，则 减小，条纹数目将有所增加，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）利用波长和条纹间距的关系可以求出条纹的表达式；
（2）利用游标卡尺结构可以读出对应的读数；
（3）利用条纹间距可以求出波长的大小；
（4）利用条纹间距和波长的关系可以选择对应选项。
10.【答案】 （1）
（2）B
（3）C
【解答】(1)根据条纹间距公式
知入射光的波长为 (2)光源是小灯泡，在单缝前加红滤光片，则得到的是红光的干涉条纹，在光屏上得到的是红黑相间的干涉条纹，故答案为：B。(3) 根据条纹间距表达式 ，则
AB．增大与减小双缝与单缝间距离对条纹间距无影响，AB不符合题意；
C．增大双缝与光屏间距离l，则条纹间距变大，C符合题意；
D．减小双缝与光屏间距离l，则条纹间距变小，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】双缝干涉产生的条纹是等距平行的条纹，明确游标卡尺的读数规则进行读数，利用公式求解光的波长。
11.【答案】 （1）平行
（2）C
（3）
【解答】（1）做“用双缝干涉测量光的波长”的实验时，单缝与双缝应该相互平行；（2）为测定相邻两个亮条纹的间距，转动手轮使目镜中能观察到如图乙所示的分划板中心刻度与干涉条纹，记下此时手轮上的读数。然后再次转动手轮，使得分划板的中心刻度对齐相邻亮条纹的中心，故应选C；（3）根据双缝干涉条纹的间距公式得：
其中
联立解得：
【分析】（1）单缝和双缝的位置必须平行；
（2）利用手轮上对应的读数可以求出条纹对应的间距大小；
（3）利用条纹间距和波长的关系可以求出波长的表达式。
12.【答案】 （1）单缝
（2）A
（3）
【解答】(1)为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝，然后让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样， 处的实验器材是单缝。(2)干涉图样是间距相等明暗相间的条纹，由于红光的波长大于蓝光的波长，根据
可知红光的干涉图样的明暗相间的条纹更宽，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。(3)根据
得红光波长的表达式
【分析】（2）通过比较光的波长，利用公式求解条纹的间隔即可；
（3）双缝干涉产生的条纹是等距平行的条纹，明确游标卡尺的读数规则进行读数，利用公式求解光的波长。
一、实验探究题
1.用双缝干涉测光的波长，实验装置如图1所示，已知单缝与双缝间的距离为L1 ， 双缝与屏的距离为L2 ， 双缝间距为d，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2所示），记下此时手轮上的读数，转动手轮，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。
（a）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条时的读数x1=________mm，对准第4条时的读数x2=________mm；
（b）计算波长λ的表达式为λ=________（用题中所给的符号表示）
2.如图甲所示是“用双缝干涉测光的波长”的实验装置示意图，包括白光光源、单缝、双缝、滤光片、凸透镜（焦距12cm）和测量头（由目镜、毛玻璃、分划板和手轮构成），其中单缝、双缝以及测量头可跟遮光简组装在一起。
（1）关于器材安装，下列说法正确的是___________。
A.凸透镜到光源的距离为6cm
B.图甲中①是凸透镜，②是滤光片
C.单缝必须跟双缝相互平行
D.单缝到双缝的距离越大越好
（2）某次实验使用红色滤光片，当分划板中心刻线与第5条红色亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图乙所示，其读数为________。
（3）若实验中所使用的双缝间距为d，双缝到毛玻璃的距离为L，某次实验测得相邻红色条纹的间距为 ，则所测红光的波长为________。
3.?????????
（1）在测量波长的实验中，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，要把它们放在如图甲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。
将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图乙所示然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数为________mm，求得相邻亮条纹的间距△x为________mm；
（2）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，可求得所测红光波长为________nm。
4.用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样。图中①是光源，②是滤光片，③是单缝，④是带有双缝的遮光筒，⑤是光屏。双缝之间的距离是0.2mm，用的是蓝色滤光片，从右侧目镜中可以看到蓝色干涉条纹。
（1）下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是__________。
A.增大双缝之间的距离
B.把单缝向双缝的方向移动
C.将蓝色滤光片改成红色滤光片
D.把光屏向靠近双缝的方向移动
（2）转动测量头的手轮，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，x1=________mm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。则相邻两亮条纹的间距是________mm。
（3）如果已经量得双缝和光屏之间的距离是1200mm，则待测光的波长是________m。（取三位有效数字）
5.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，由左至右，表示各光学元件的字母及排列顺序应为C，E，________，A；
（2）将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，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。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，记下此时图乙中手轮上的示数________mm，求得相邻亮条纹的间距Δx；
（3）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 =________，求得所测红光波长为________mm（保留2位有效数字）。
6.?? ????????????
（1）如图为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹。若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以_______；
A.将光屏移近双缝
B.更换滤光片，改用波长更长的单色光
C.减小双缝的间距
D.将光源向双缝移动一小段距离
（2）某同学利用双缝干涉实验装置测定某一光的波长，已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图所示，此时的示数x1=________mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n亮条纹的中心对齐，测出第n亮条纹示数为x2。由以上数据可求得该光的波长表达式λ=________（用给出的字母符号表示）。
7.某同学利用如图1所示的装置来测量某种单色光的波长。接通电源，规范操作后，在目镜中观察到清晰的干涉条纹。
（1）若想增加从目镜中观察到的条纹数量，该同学可____；
A.将透镜向单缝靠近
B.使用间距更大的双缝
C.将单缝向靠近双缝方向移动
D.将毛玻璃向远离双缝的方向移动
（2）该同学已测出图2装置中单缝、双缝、毛玻璃、目镜之间的距离分别为L1、L2、L3 ， 又测出她记录的第1条亮条纹中心到第6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）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3所示，则读数为________cm。
8.“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。
①如图乙所示，移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心，记下此时手轮上螺旋测微器的读数 。转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心，此时手轮上螺旋测微器的读数x2如图丙所示，则读数 ________mm；
②已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。计算波长的公式λ=________；（用题目中给出的字母表示）
③在此实验中，下列说法正确的是________
A．用白光作为光源，屏上将呈现彩色条纹
B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑条纹
C．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上仍将呈现等间距的条纹
D．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上仍将呈现等间距的条纹
9.如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d=0.4mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离l=0.5m。然后，接通电源使光源正常工作。
（1）由理论分析可知，波长为λ的单色光在双缝干涉实验中形成干涉条纹，其相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距Δx=________（字母表达式）；
（2）用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板处于B位置时游标卡尺读数如图中所给出，则分划板在图中B位置时游标卡尺读数为xB=________mm；
（3）若已知分划板处于A位置时，刻度为11.1mm，该单色光的波长λ=________m（结果保留2位有效数字）；
（4）另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加。以下改动可实现这个效果的是_____。
A.仅将滤光片移至单缝和双缝之间
B.仅将单缝远离双缝移动少许
C.仅将单缝与双缝的位置互换
D.仅将红色滤芯光片换成绿色的滤芯光片
10.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：
（1）实验中双缝干涉实验仪如图甲所示，双缝的间距为d，双缝到光屏的距离为l ，透过目镜观察到的干涉图样如图乙所示，分划板刻线在图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为 、 ，则计算入射单色光波长的表达式为 ________。
（2）光源是小灯泡，在单缝前加红滤光片，在光屏上得到的是__________。
A.明暗相间的白色干涉条纹
B.红黑相间的干涉条纹
C.绿黑相间的干涉条纹
（3）实验中干涉条纹太密，难以测量。下列做法可以增大条纹间距的有__________。
A.增大双缝与单缝间距离
B.减小双缝与单缝间距离
C.增大双缝与光屏间距离
D.减小双缝与光屏间距离
11.如图甲为做“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置示意图，回答下列问题：
（1）实验时单缝与双缝应该相互________ (填“平行”或“垂直”)
（2）为测定相邻两个亮条纹的间距，转动手轮使目镜中能观察到如图乙所示的分划板中心刻度与干涉条纹，记下此时手轮上的读数。然后再次转动手轮，使目镜中能观察到图________(在A，B，C，D中选填一个)所示的分划板中心刻度与干涉条纹，再次记下手轮上的读数。
（3）转动手轮，使分划板的中心刻线分别对准第1条亮纹、第7条亮纹的中心，读数分别为????1和????7。若单缝与双缝间的距离????1 ， 双缝与屏的距离????2 ， 双缝间距d，写出计算波长????的表达式________（表达式用字母表示）
12.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将实验器材按要求安装在光具座上，如图所示。在实验前已获知的数据有：双缝的间距为 ，双缝到屏的距离为 。
（1）为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出 处的实验器材是________。
（2）分别选用红色和蓝色滤光片做实验，得到的干涉图样是如下四幅图中的两幅。则用红色滤光片做实验得到的干涉图样是其中的______（填选项前面的字母代号）。
A.
B.
C.
D.
（3）当用红色滤光片做实验时，经测量红光干涉条纹中相邻两亮条纹间的距离为 ，则此红光波长大小的表达式 ________。
答案
一、实验探究题
1.【答案】 2.190；7.868；
【解答】（1）第1条时的读数 第4条时的读数 （2）相邻条纹间距为
根据
解得
【分析】（1）利用螺旋测微器的结构可以读出对应的读数；
（2）利用波长和间距的表达式可以求出波长的大小。
2.【答案】 （1）B,C
（2）15.325mm
（3）
【解答】(1)A．凸透镜到光源的距离为6cm时，小于焦距12cm，不能得到平行光，A不符合题意；
B．图甲中①是凸透镜，②是滤光片，B符合题意；
C．单缝跟双缝相互平行，双缝的亮度均匀，干涉条纹清晰，所以单缝必须跟双缝相互平行，C符合题意；
D．单缝到双缝的距离不是越大越好，距离太远双缝的亮度降低，干涉条纹不清晰，D不符合题意。
故答案为：BC。(2)手轮上示数的读数为 (3)根据 解得 。
【分析】（1）利用凸透镜到光源的距离小于焦距不能得到平行光线；单缝到双缝的距离太大会影响条纹的亮暗；
（2）利用游标卡尺的结构可以读出对应的读数；
（3）利用干涉条纹间距和波长的关系可以求出波长的表达式。
3.【答案】 （1）13.870；2.310
（2）6.6×102
【解答】(1)图丙中手轮上的示数为13.5mm+0.01mm×37.0=13.870mm，图乙中手轮上的示数为2mm+0.01mm×32.0=2.320mm
求得相邻亮条纹的间距 (2)根据
解得
【分析】（1）利用游标卡尺固定刻度和可动刻度可以读出对应的读数；利用间距和条纹数可以求出条纹间距的大小；
（2）利用干涉条纹的间距表达式可以求出波长的大小。
4.【答案】 （1）C
（2）2.331；2.609
（3）
【解答】(1)A．根据 可知，增大双缝之间的距离时，条纹间距变小，A不符合题意；
B．由上式可知，条纹间距与单双缝之间距离无关，B不符合题意；
C．将蓝色滤光片改成红色滤光片，波长变长，所以条纹间距变大，C符合题意；
D．由上式可知，把光屏向靠近双缝的方向移动，则条纹间距变小，D不符合题意。
故答案为：C。 (2)由图甲可读出 由图乙可读出
则相邻亮条纹间距为 (3)由
【分析】（1）利用条纹间距和波长的关系表达式可以判别增大间距的方法；
（2）利用螺旋测微器结构可以读出对应的读数；
（3）利用条纹间距的大小结合波长的表达式可以求出波长的大小。
5.【答案】 （1）D、B
（2）13.870
（3）；6.6×10-4
【解答】(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。(2)由乙图可知螺旋测微器固定刻度读数为13.5mm，可动刻度读数为37.0×0.01mm，两者相加为13.870mm。(3)根据 可得 由甲图可知螺旋测微器的读数为2mm+0.320mm=2.320mm
则
代入数据d=2.0×10-4m、离L=0.700m得
【分析】（1）光源后面的装置按照顺序应该先是单缝后是双缝；
（2）利用螺旋测微器可以读出对应的读数；
（3）利用波长和条纹距离的表达式可以求出波长的表达式及红光波长的大小。
6.【答案】 （1）B,C
（2）0.776；
【解答】(1)实验中用激光通过双缝，双缝的作用是形成相干光源；由条纹间距 知，为了增大光屏上干涉条纹的间距，应使得双缝间距离d缩小，或者增大L与λ；
A． 将光屏移近双缝，不符合要求，A不符合题意；
B． 更换滤光片，改用波长更长的单色光，B符合题意；
C． 减小双缝的间距，d减小，符合要求，C符合题意；
D．光源向双缝移动一小段距离，不会影响条纹间距，D不符合题意。
故答案为：BC。(2)螺旋测微器的读数为0.5mm+0.01×27.6mm=0.776mm
根据干涉条纹的间距 得
【分析】（1）利用条纹间距的表达式可以判别是间距变大的条件；
（2）利用游标卡尺结构可以读出对应的读数；利用条纹间距结合表达式可以求出波长的表达式。
7.【答案】 （1）B
（2）
（3）1.07
【解答】①增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度减小，根据相邻亮条纹间的距离为
为减小相邻亮条纹（暗条纹）间的宽度，可增大双缝间距离或减小双缝到毛玻璃的距离，B符合；②第1条暗条纹到第6条暗条纹之间的距离为 ，屏与双缝间的距离为L2 ， 则单色光的波长为 ③游标卡尺读数为L=10.0mm+7×0.1mm=10.7mm=1.07cm
【分析】（1）利用条纹间距的表达式可以判别要减小条纹的宽度可以增大双缝之间的距离或者减小双峰到毛玻璃的距离；
（2）利用条纹间距和波长的关系可以导出波长的表达式；
（3）利用游标卡尺的结构可以读出对应的读数。
8.【答案】 ；；AB
【解答】(1)测微器的读数x2 (2)条纹间距
根据
解得 (3)A．由于白光是复合光，故当光程差为紫光波长的整数倍的位置表现为紫色亮条纹，当光程差为红光波长的整数倍位置表现红色亮条纹，故屏上呈现明暗相间的彩色条纹，A符合题意；
B．用红光作为光源，当光程差为红光波长的整数倍是时表现红色亮条纹，当光程差为红光半个波长的奇数倍时，呈现暗条纹，屏上将呈现红黑相间、间距相等的条纹，B符合题意；
C．两狭缝用不同的光照射，由于两列光的频率不同，所以是非相干光，故不会发生干涉现象，C不符合题意；
D．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，不能发生干涉现象而会发生单缝衍射现象，屏上出现中间宽，两侧窄，间距越来越大的衍射条纹，D不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】（1）利用螺旋测微器可以读出对应的读数；利用波长和条纹间距的关系可以求出波长的公式；白光为复合光，所以屏上会出现彩色条纹；不同颜色的光不能出现干涉现象；单缝衍射不会出现条纹间距等距离。
9.【答案】 （1）
（2）15.6
（3）0.60
（4）D
【解答】（1）根据实验原理，则有 （2）图中B位置时游标卡尺读数为 ；（3）条纹的间距
根据
得该单色光的波长 （4）A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间， 、 与d都不变，则 不变，条纹数目不变，A不符合题意；
B．仅将单缝远离双缝移动少许， 、 与d都不变，则 不变，条纹数目不变，B不符合题意；
C．仅将单缝与双缝的位置互换，将不能正常观察双缝干涉，C不符合题意；
D．仅将红色滤光片换成绿色的滤光片， 减小， 与d都不变，则 减小，条纹数目将有所增加，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）利用波长和条纹间距的关系可以求出条纹的表达式；
（2）利用游标卡尺结构可以读出对应的读数；
（3）利用条纹间距可以求出波长的大小；
（4）利用条纹间距和波长的关系可以选择对应选项。
10.【答案】 （1）
（2）B
（3）C
【解答】(1)根据条纹间距公式
知入射光的波长为 (2)光源是小灯泡，在单缝前加红滤光片，则得到的是红光的干涉条纹，在光屏上得到的是红黑相间的干涉条纹，故答案为：B。(3) 根据条纹间距表达式 ，则
AB．增大与减小双缝与单缝间距离对条纹间距无影响，AB不符合题意；
C．增大双缝与光屏间距离l，则条纹间距变大，C符合题意；
D．减小双缝与光屏间距离l，则条纹间距变小，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】双缝干涉产生的条纹是等距平行的条纹，明确游标卡尺的读数规则进行读数，利用公式求解光的波长。
11.【答案】 （1）平行
（2）C
（3）
【解答】（1）做“用双缝干涉测量光的波长”的实验时，单缝与双缝应该相互平行；（2）为测定相邻两个亮条纹的间距，转动手轮使目镜中能观察到如图乙所示的分划板中心刻度与干涉条纹，记下此时手轮上的读数。然后再次转动手轮，使得分划板的中心刻度对齐相邻亮条纹的中心，故应选C；（3）根据双缝干涉条纹的间距公式得：
其中
联立解得：
【分析】（1）单缝和双缝的位置必须平行；
（2）利用手轮上对应的读数可以求出条纹对应的间距大小；
（3）利用条纹间距和波长的关系可以求出波长的表达式。
12.【答案】 （1）单缝
（2）A
（3）
【解答】(1)为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝，然后让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样， 处的实验器材是单缝。(2)干涉图样是间距相等明暗相间的条纹，由于红光的波长大于蓝光的波长，根据
可知红光的干涉图样的明暗相间的条纹更宽，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。(3)根据
得红光波长的表达式
【分析】（2）通过比较光的波长，利用公式求解条纹的间隔即可；
（3）双缝干涉产生的条纹是等距平行的条纹，明确游标卡尺的读数规则进行读数，利用公式求解光的波长。