常州市实验用双缝干涉测量光的波长试题含答案.docx
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常州市实验用双缝干涉测量光的波长试题含答案
常州市实验：
用双缝干涉测量光的波长试题（含答案）
一、实验：
用双缝干涉测量光的波长实验题
1．
（1）在用双缝干涉测光的波长的实验中，所用实验装置如图甲所示．
①转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹，读下手轮的读数如图甲所示．继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮条纹，读下手轮的读数如图乙所示．则相邻两亮条纹的间距是________mm．
②如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长，则图中除了白炽灯换成激光发射器以外，其他不必要的器材元件有________．
（2）在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形的三棱镜ABC，并确定AB和AC界面的位置．然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和P2的像．
正确完成上述操作后，在纸上标出大头针P3、P4的位置（图中已标出）．为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线，如图2甲、乙所示．在图2中能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图_______（选填“甲”或“乙”），所测玻璃折射率的表达式n=_________（用代表线段长度的字母ED、FG表示）．
2．
（1）利用甲图所示装置研究光的某些现象，下列说法正确的是______。
A．若在光屏上得到的图样如（a）图所示，则光源和光屏间放置的是单缝挡板
B．若光源和光屏间放置的是双缝挡板，光源由红光换作蓝光后，图样的条纹宽度会变窄
C．若光源和光屏间放置的是三棱镜，光源能发出红、绿、紫三色光，则红光最有可能照射不到光屏上
D．若光源和光屏间放置的是三棱镜，光源能发出红、绿、紫三色光，则紫光最有可能照射不到光屏上
（2）用双缝干涉测量某单色光的波长时，所得图样如乙图所示，调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹A的中心，测量头卡尺的示数如丙图所示，其读数为______mm，移动手轮使分划板中心刻线对准另一条亮条纹B的中心，测量头卡尺的示数为18.6mm。
已知双缝挡板与光屏间距为0.6m，双缝相距0.2mm，则所测单色光的波长为______m。
3．用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：
A．白炽灯 B．单缝片 C．光屏 D．双缝
E、遮光筒 F、滤光片（其中双缝和光屏连在遮光筒上）
（1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：
_______________．
（2）正确调节后，在屏上观察到红光的干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a，改用绿色滤光片，其它条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有a__b．（填“大于”、“小于”、或“等于”）
（3）在双缝干涉实验中，滤光片的作用是_____，单缝的作用是_____，双缝的作用是_____．
4．在利用双缝干涉测量光的波长的实验中,需要从标尺上读出某条亮纹的位置．图甲中所示的读数是________mm．
若缝与缝间相距d,双缝到屏间的距离为L,相邻两个亮条纹中心的距离为
则光的波长可表示为
________（字母表达式）,某同学在两个亮条纹之间测量,测出以下结果,其他数据为：
测量
的情况如图乙所示．由此可计算出该光的波长为
________m．
5．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：
（1）以下哪些操作能够增大屏上相邻两条亮纹之间的距离________
A．将绿色滤光片换为红色滤光片B．增大双缝之间的距离
C．增大单缝与双缝之间的距离D．增大双缝与屏之间的距离
（2）调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某条亮条纹（并将其记为第一条）的中心，如图乙所示，此时手轮上的读数为___mm；转动手轮，使分划线向右侧移动到第四条亮条纹的中心位置，读出手轮上的读数，并由两次读数算出第一条亮条纹中央到第四条亮条纹中央之间的距离a＝9.900mm，又知双缝间距d＝0.200mm，双缝到屏的距离l＝1.00m，则对应的光波的波长为___m。
（保留三位有效数字）
6．实验小组利用图甲所示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长。
（1）关于该实验，下列说法中正确的有___________。
A．实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝
B．实验时，单缝与双缝应该相互垂直
C．实验时，屏上的干涉条纹与双缝相互垂直
D．将滤光片由蓝色换成红色，干涉条纹间距变宽
（2）实验中，分划板中心刻度对齐某条纹中心时，手轮上的读数如图乙所示，其值为___________mm。
（3）实验中测量多条干涉条纹宽度的目的是___________；若测量过程中误将6个条纹间距数成7个，波长的测量值将___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
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．如图，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：
①光源、②、③、④、⑤遮光筒、⑥毛玻璃。
（1）②、③、④三个光学元件依次为_____；（填正确答案的标号）
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）如果实验时将红光滤光片换为绿光滤光片，则相邻亮纹（暗纹）间的距离_____；（选填“变大”或“变小”）
（3）某次测量时，选用的双缝的间距为0.200mm，测得屏与双缝间的距离为1.40m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm，则所测单色光的波长λ为______m。
（结果保留3位有效数字）
【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
1．610滤光片和单缝乙
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]．第1亮条纹对应的螺旋测微器读数为0.1mm+0.01×4.5mm=0.045mm；第10亮条纹
解析：
610滤光片和单缝乙
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]．第1亮条纹对应的螺旋测微器读数为0.1mm+0.01×4.5mm=0.045mm；第10亮条纹对应的螺旋测微器读数为14.5mm+0.01×3.5mm=14.535mm，故相邻亮条纹之间的距离为
由于激光是单色的相干光源，所以不需要单缝和滤光片．
（2）[3][4]．设入射角为α，折射角为β，根据折射定律得，根据几何关系有：
对于甲图
对于乙图
可知仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图乙，折射率
.
【点睛】
知道双缝干涉实验的原理及操作步骤，以及掌握螺旋测微器的读数方法；几何光学的实验要理解实验原理，正确作出光路图，结合折射定律进行求解．
2．BD11.46.0×10-7
【解析】
【详解】
（1）[1]A．若在光屏上得到的图样如（a）图所示为干涉条纹，则光源和光屏间放置的是双缝挡板，不是单缝，A错误；
B．若光源
解析：
BD11.46.0×10-7
【解析】
【详解】
（1）[1]A．若在光屏上得到的图样如（a）图所示为干涉条纹，则光源和光屏间放置的是双缝挡板，不是单缝，A错误；
B．若光源和光屏间放置的是双缝挡板，光源由红光换作蓝光后，依据干涉条纹间距公式
可知，波长变短，图样的条纹宽度会变窄，B正确；
C．若光源和光屏间放置的是三棱镜，光源能发出红、绿、紫三色光，红光偏折最小，则红光最有可能照射到光屏上，C错误；
D．若光源和光屏间放置的是三棱镜，光源能发出红、绿、紫三色光，紫光偏折最大，则紫光最有可能照射不到光屏上，D正确。
故选BD。
（2）[2][3]由图丙所示可知，游标卡尺示数为：
11mm+4×0.1mm=11.4mm
条纹间距为：
m
由双缝干涉条纹公式有：
代入数据解得：
m
3．AFBDEC大于获得单色光形成线光源形成相干光源
【解析】
【分析】
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
解析：
AFBDEC大于获得单色光形成线光源形成相干光源
【解析】
【分析】
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．
【详解】
（1）双缝干涉实验是让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以元件安装在光具座正确顺序是AFBDEC．
（2）根据
知条纹间距与波长成正比，故红光的条纹间距大于绿光的条纹间距；（3）滤光片的作用是获取单色光．单缝的作用是提供线状光源，双缝的作用是提供干涉光源．
【点睛】
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、熟练应用双缝干涉条纹距公式
即可正确解题．
4．24
【解析】
【分析】
【详解】
从图中可以看出，主尺示数为5 mm，游标尺第12条刻线与主尺上的刻线对齐，即游标尺示数为：
12×0.02 mm=0.24 mm，图中的游标
解析：
24
【解析】
【分析】
【详解】
从图中可以看出，主尺示数为5 mm，游标尺第12条刻线与主尺上的刻线对齐，即游标尺示数为：
12×0.02 mm=0.24 mm，图中的游标卡尺的示数为：
5 mm+0.24 mm=5.24 mm.
由干涉条纹间距的计算公式：
△x=
，解得光的波长表达式为：
λ=
.
由图中可以求出条纹间距为：
△x=
mm=1.96 mm,代入数据解得光的波长为：
λ=5.6×10−7m.
5．AD1.1806.60×10－7
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]A．根据
可知将绿色滤光片换为红色滤光片，波长变大，则相邻条纹间的间距变大，故A正确；
B．根据
解析：
AD1.1806.60×10－7
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]A．根据
可知将绿色滤光片换为红色滤光片，波长变大，则相邻条纹间的间距变大，故A正确；
B．根据
可知增大双缝之间的距离d，相邻条纹间距变小，故B错误；
C．根据
可知增大单缝和双缝之间的距离，相邻条纹间距不变，故C错误；
D．根据
可知增大双缝与屏之间的距离L，则相邻条纹间距变大，故D正确。
故选AD。
（2）[2]螺旋测微器的固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为
0.01×18.0mm=0.180mm
所以最终读数为1.180mm
[3]根据
可得
6．AD2.280（2.279~2.282都算对）减小实验误差偏小
【解析】
【分析】
本题考查双缝干涉实验原理及计算。
【详解】
[1]A．根据双缝干涉实验原理，实验
解析：
AD2.280（2.279~2.282都算对）减小实验误差偏小
【解析】
【分析】
本题考查双缝干涉实验原理及计算。
【详解】
[1]A．根据双缝干涉实验原理，实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝，故A正确；
B．单缝作用是产生与双缝平行的线状光源，故B错误；
C．干涉条纹与双缝平行，故C错误；
D．入射光波长变长，条纹间距变大，故D正确。
故选AD。
[2]根据螺旋测微仪的读数原则，读数为
2mm+0.01
28.0mm=2.280mm
[3]因单条条纹较窄读数时相对误差大，通过测量多条干涉条纹宽度减小实验误差。
[4]根据双缝干涉实验计算公式
条纹间距为总宽度除以条纹间距数。
若测量过程中误将6个条纹间距数成7个，算得的条纹间距偏小，波长也偏小。
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．A变小
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝，故A正确，BCD错误；
故选A；
（2）[2]根据知，当将红光滤光片换
解析：
A变小
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝，故A正确，BCD错误；
故选A；
（2）[2]根据
知，当将红光滤光片换为绿光滤光片时波长减小，则相邻亮纹（暗纹）间的距离变小；
（3）[3]条纹间距为
根据
得
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