实验用双缝干涉测量光的波长单元测试题1.docx
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实验用双缝干涉测量光的波长单元测试题1
实验：
用双缝干涉测量光的波长单元测试题
一、实验：
用双缝干涉测量光的波长实验题
1．某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时（图1）,游标卡尺的示数如图2所示,第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时（图3）,游标卡尺的示数如图4所示,已知双缝间距离为0.05mm双缝到屏的距离为1m,则图2中游标卡尺的读数为_________mm,则图4中游标卡尺的读数为________mm.实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是__________.所测光波的波长为___________m.（保留两位有效数字）
2．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、 M 、 N 、 P 、遮光筒、毛玻璃、放大镜，如图所示。
（1）M、N、P三个光学元件依次为____；
A．滤光片、单缝、双缝B．单缝、滤光片、双缝
C．单缝、双缝、滤光片D．滤光片、双缝、单缝
（2）对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取的方法有____；
A．减小双缝间距离B．增大双缝间距离
C．减小双缝到屏的距离D．增大双缝到屏的距离
（3）如果测得双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，相邻两条亮纹中心间的距离为
，写出计算波长λ的表达式为________。
3．某同学利用如图甲所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。
（1）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
（2）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∆x，则单色光的波长λ=_____。
（3）本实验用到了干涉条纹间距公式，请利用图乙（图中d≪l）证明之________。
4．用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离 d ＝0.20mm，双缝到毛玻璃屏间的距离为 L ＝75.0cm，如图甲所示，实验时先转动如图乙所示的测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准如图丙所示的第1条明条纹，此时卡尺的主尺和游标尺的位置如图戊所示，则游标卡尺的读数
＝________mm，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5条明条纹，如图丁所示，此时游标卡尺的读数
＝9.3mm，由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是________mm。
5．某同学利用如图甲所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：
（1）若想减小从目镜中观察到的相邻条纹的间距，该同学可__；
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向远离双缝的方向移动
C．使用间距更大的双缝
（2）某次测量时，分划板在
位置的示数如图乙所示，此时示数为__cm；若分划板在如图乙所示的
位置的示数为2.59cm，则相邻条纹的间距为__cm；
（3）该次测量时，选用的双缝的间距为0.400mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，则所测单色光的波长为__nm（结果保留三位有效数字）。
6．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中∶
（1）如图甲所示，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各元件的名称依次是_______（填选项前的字母）；
A．单缝、滤光片、双缝、光屏B．单缝、双缝、滤光片、光屏
C．滤光片、单缝、双缝、光屏D．滤光片、双缝、单缝、光屏
（2）以下操作中能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是________（填选项前的字母）；
A．将红色滤光片改为绿色滤光片B.增大双缝之间的距离
C．增大图中的b和d之间的距离D．增大图中的c和d之间的距离
（3）若她在另一次实验操作中，发现测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图所示，则____（填选项前的字母）。
A．此现象是单缝与双缝不平行造成的
B．此情形下波长的测量值大于真实值
C．通过调节拨杆能使中心刻线与干涉条纹方向一致
7．“用双缝干涉测光波长”实验中，实验装置如图甲所示:
为了观察红光的干涉图样，现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、透镜D、单缝E、红色滤光片F等光学元件，
（1）为了保证实验能正常进行，需要依次放置光学元件，那么从左往右，表示各光学元件字母的正确排列顺序为:
C、D、____、A．
（2）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，如图乙所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节：
___
A．仅左右转动透镜
B．仅调节拨杆
C．仅旋转双缝
D．仅旋转测量头
（3）为了使测得单色光的条纹间距增大，在其它条件不变情况下，以下做法合适的是__
A．增大单缝与双缝间距
B．增大双缝与毛玻璃屏间距
C．增大两双缝间距离
D．增强光源亮度
8．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，记下此时如图乙所示的手轮上的示数为______mm，求得相邻亮纹的间距
x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______mm。
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、实验：
用双缝干涉测量光的波长实验题
1．415.7减小测量的绝对误差（或提高测量的精确度）
【解析】
【分析】
【详解】
[1]游标卡尺读数等于固定刻度读数加上游标尺读数；图2中主尺读出固定刻度读数为：
11
解析：
415.7减小测量的绝对误差（或提高测量的精确度）
【解析】
【分析】
【详解】
[1]游标卡尺读数等于固定刻度读数加上游标尺读数；图2中主尺读出固定刻度读数为：
11mm，游标尺第4刻线与主尺刻线对齐为：
，故读数为：
[2]同理图4中游标尺第7刻线与主尺刻线对齐，故读数为：
故由图可知条纹间距为：
[3]实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小测量的绝对误差（或提高测量的精确度）.
[4]根据双缝干涉的条纹间距公式：
计算得出：
2．AAD
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]这三个光学元件依次是滤光片、单缝和双缝；因为光通过单缝后的强度会减弱，所以滤光片的放置应该在单缝之前较好，这会使得通过的光线
解析：
AAD
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]这三个光学元件依次是滤光片、单缝和双缝；因为光通过单缝后的强度会减弱，所以滤光片的放置应该在单缝之前较好，这会使得通过的光线较多，提高亮度，故选A；
（2）[2]根据波长
可知，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，应该减小双缝间距离d，增大双缝到屏的距离L，故选AD；
（3）[3]如果测得双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，相邻两条亮纹中心间的距离为
，由双缝干涉条纹间距公式
解得
3．B见解析
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[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
解析：
B
见解析
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[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屏的距离；故B正确，ACD错误
故选B
（2）[2]第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为△x，则两个相邻明纹（或暗纹）间的距离为
则单色光的波长为
（3）[3]在线段P1S2上作P1M=PS1，则
S2M=r2－r1
因d
l，三角形S1S2M可看做直角三角形，有
另有
得
若P1处为亮纹，则
（k=0、1、2……）
解得
（k=0、1、2……）
所以相邻两亮纹或暗纹的中心间距为
4．3
【解析】
【详解】
[1]．图戊的示数主尺为：
0mm；游标尺的第3刻度与上面对齐，读数为0.1×3mm=0.3mm，总读数为0.3mm；
[2]．根据得：
解析：
3
【解析】
【详解】
[1]．图戊的示数主尺为：
0mm；游标尺的第3刻度与上面对齐，读数为0.1×3mm=0.3mm，总读数为0.3mm；
[2]．根据
得：
5．C1.120.21700
【解析】
【分析】
（1）根据双缝干涉条纹间距公式：
分析答题；
（2）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读。
读出分划板在A位置
解析：
C1.120.21700
【解析】
【分析】
（1）根据双缝干涉条纹间距公式：
分析答题；
（2）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读。
读出分划板在A位置的示数，即可求得相邻条纹的间距；
（3）将数据代入公式：
，求出该单色光的波长。
【详解】
（1）[1]根据双缝干涉条纹间距公式
，可知想减小从目镜中观察到的相邻条纹的间距，可将屏向靠近双缝的方向移动，即减小
，或使用间距更大的双缝，即增大
，与单缝到双缝的距离没有关系，故A、B错误，C正确。
故选C。
（2）[2][3]分划板在A位置时，游标卡尺的主尺读数为11mm，游标读数为0.2mm所以最终读数为
分划板在如图乙所示的
位置的示数为
则相邻条纹的间距为
（3）[4]双缝的间距为
屏与双缝间的距离为
根据双缝干涉条纹间距公式
，解得
【点评】
本题考查了实验装置、条纹间距公式的应用，知道双缝干涉实验的原理；要掌握双缝干涉条纹间距公式
，要知道公式中各个量的准确含义。
6．CDB
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象，因此、、、元件依次为滤光片
解析：
CDB
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象，因此
、
、
、
元件依次为滤光片、单缝、双缝和光屏，故C正确，A、B、D错误；
故选C；
（2）[2]A．根据双缝干涉的条纹间距公式
可知，将红色滤光片改为绿色滤光片，波长变小，则双缝干涉条纹的间距变小，故A错误；
B．根据双缝干涉的条纹间距公式
可知，增大双缝之间的距离
，双缝干涉条纹间距变小，故B错误；
CD．增大图中的
和
的距离，即增大双缝与光屏间的距离
，根据双缝干涉的条纹间距公式
可知，双缝干涉条纹间距变大；但增大图中的
和
之间的距离，双缝与光屏间的距离
不一定增大，根据双缝干涉的条纹间距公式
可知双缝干涉条纹间距不一定变大，故C错误，D正确；
故选D；
（3）[3]A．图所示出现的问题是分刻板中心刻度线与干涉条纹不平行，应调节测量头使干涉条纹调成与分划板中心刻线同一方向上；若单缝与双缝不平行，在光屏上却观察不到干涉图样，故A错误；
B．此情形将造成条纹间距
的测量值偏大，根据双缝干涉的条纹间距公式
可知波长的测量值将偏大，故B正确；
C．调节拨杆的作用是为了使单缝和双缝平行，获得清晰的干涉图样，图已有清晰的干涉图样，所以不用调节，故调节拨杆不能把干涉条纹调成与分划板中心刻线同一方向上，故C错误；
故选B。
7．F、E、BDB
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]为了获取单色的线光源，光源后面放一个透镜把光会聚（实验过程中可以不加），滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝
解析：
F、E、BDB
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]为了获取单色的线光源，光源后面放一个透镜把光会聚（实验过程中可以不加），滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象，在光屏上可以观察到干涉条纹，因此，由左至右，各光学元件排列顺序应为白光光源C、透镜D、透红光的滤光片F、单缝E、双缝B、毛玻璃屏A，故为F、E、B．
（2）[2]发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，若要使两者对齐，该同学应旋转测量头，故ABC错误，D正确．
（3）[3]依据双缝干涉条纹间距规律：
，要使△x增大，可以增大双缝与毛玻璃屏间距L，或减小两双缝间距离d，还可以增大
，干涉条纹间距与单缝与双缝间距，及光的强度无关，故B正确，ACD错误．
8．EDB单缝和双缝间距要适当单缝与双缝相互平行13.8702.3106.6×10-4
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]
解析：
EDB单缝和双缝间距要适当单缝与双缝相互平行13.8702.310
6.6×10-4
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2][3]由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为CEDBA。
（2）④[4][5]在操作步骤②时还应注意单缝和双缝间距要适当和单缝与双缝相互平行。
（3）[6][7]图甲读数2.320mm；图乙读数13.870mm；得相邻亮纹的间距
（4）[8][9]根据
可得
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