云南省玉溪一中 《实验用双缝干涉测量光的波长》测试题Word格式.docx

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（1）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，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1=______mm（允许误差）、对准第4条时读数x2=______mm（允许误差）

（2）写出计算波长

的表达式，

______（用x1、x2、L、d表示，不用计算）．

（3）在屏上观察到了干涉条纹如果将双缝的间距变大，则屏上的干涉条纹的间距将变______；

（选大或小）

4．小明和小强两位同学根据老师的要求到实验室想利用双缝干涉实验仪测量光的波长，实验老师给他提供（如图甲所示的）实验仪器。

接通电源使光源正常发光。

回答下列问题：

①一开始小明和小强同学按图甲所示将仪器安装在光具座上之后，在目镜中什么也看不到，两人看了说明之后，相互配合做了如下调节。

一是调节光源、凸透镜、遮光筒轴线在同一高度上，二是调节单缝与双缝________，使缝的中点位于遮光筒轴线上，但是这次小明同学在目镜中看到了模糊不清的条纹，为了得到清晰的条纹，因仪器装置较长，一人无法完成操作，两人开始分工，小明在目镜中观察，小强必须前后微调________（填写图中所给的仪器名称）才能看到清晰的干涉条纹。

②经过认真、正确地调节，小明和小强看到了彩色干涉条纹，说明在实验装置当中缺少了________，小明和小强认为同样可以测出彩色条纹间距，从而测出小灯泡发出的光的波长，因此调节出如图乙、丙、丁所示的三个彩色条纹图样，请问观察到图乙情景时目镜中心相对于遮光筒轴线是________（填“偏左”或“偏右”）的。

③观察到图乙时，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，此时手轮上的示数为

。

然后转动测量头，使分划板中心刻线与第9条亮纹中心对齐，记下此时手轮上的示数为

，求得相邻亮纹的间距

________

④已知双缝间距

，测得双缝到光屏的距离

，由计算表达式

________，求得所测灯泡发出光的波长为________（结果保留三位有效数字）

5．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．

6．

（1）备有下列仪器：

A．白炽灯　　　　B．双缝　　　C．单缝　　D．滤光片　　　E．白色光屏

把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是：

______（填写字母代号）．

（2）已知双缝到光屏之间的距离L＝500mm，双缝之间的距离d＝0.50mm，单缝到双缝之间的距离s＝100mm，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A条亮纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B条亮纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图所示．则入射光的波长λ＝________m（结果保留两位有效数字）．

（3）实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有________．

A．改用波长较长的光（如红光）作为入射光

B．增大双缝到屏的距离

C．增大双缝到单缝的距离

D．增大双缝间距

7．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”）。

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、E、D、B、A。

（2）本实验的实验步骤有：

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）测量数条亮纹间的距离。

在操作步骤②时还应注意单缝与双缝的间距为5~10cm和使单缝与双缝相互平行。

（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，记下此时图乙中手轮上的示数_________mm，求得相邻亮纹的间距

为_________mm。

（4）已知双缝间距d为

，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算公式

__________，求得所测红光波长为_________mm（结果保留2位有效数字）。

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

1．红光滤色片（写滤光片也对）（10.34~10.40）mmABCC

【解析】

【详解】

（1）[1].图甲中标示的器材“A”应为红光滤色片；

（2）[2].图乙中测

解析：

红光滤色片（写滤光片也对）（10.34~10.40）mmABCC

（2）[2].图乙中测量头的读数为：

10mm+18×

0.02mm=10.36mm;

（3）[3].A.根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验操作步骤可知，安装器材的过程中，先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再安装单缝、双缝以及装上测量头，故A正确；

B.若要小灯泡正常发光，则接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压，故B正确；

C.观察到条纹比较模糊，可能是单缝与双缝不平行，可以调节拨杆进行调整，故C正确；

D.测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线与该亮纹的中心重合，故D错误．

（4）[4].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，故图C是正确的，图ABD错误．

2．滤光片单缝双缝增大双缝到光屏间的距离（或选用较长的遮光筒）减小双缝之间的距离②③1.6105.37×

10－7

（1

滤光片单缝双缝增大双缝到光屏间的距离（或选用较长的遮光筒）减小双缝之间的距离②③1.6105.37×

（1）[1][2][3]由实验原理可知②③④分别是滤光片、单缝、双缝．

[4][5]由Δx＝

λ可知，要增加相邻亮条纹（暗条纹）间的距离，可采取的办法有：

增大双缝到光屏间的距离（或选用较长的遮光筒）；

②减小双缝之间的距离．

（2[6]）由于激光是相干光源，故可以去掉的部件是②、③.

（3）[7]甲图固定刻度读数为0mm，可动刻度读数为0.01×

4.5=0.045mm，所以最终读数x1=0.045mm，图乙中固定刻度读数为14.5mm，可动刻度读数为0.01×

3.5mm=0.035mm，则x2=14.535mm．它们的差值是14.490mm，

中间跨越了10－1＝9个亮条纹间距，所以相邻两亮条纹间距是

Δx＝

mm＝1.610mm.

（4）[8]根据

则光的波长：

λ＝

＝5.37×

10－7m.

3．

（1）2.190mm7.869

（2）（3）小

（1）对准第4条亮纹时固定刻度读数为7.5mm，可动读数为0.01×

36.9=0.369mm，所以最

（1）2.190mm7.869

（2）

（3）小

36.9=0.369mm，所以最终读数为7.869mm.

（2）根据

，可得：

（3）根据

知双缝间距d增大时条纹间距变小。

4．相互平行凸透镜滤光片偏右2.125607

①[1]调节单缝与双缝相互平行是干涉条纹是否清晰的前提条件，所以必须调节单缝与双

相互平行凸透镜滤光片偏右2.125

607

①[1]调节单缝与双缝相互平行是干涉条纹是否清晰的前提条件，所以必须调节单缝与双缝相互平行；

[2]在调节光源、凸透镜、遮光筒轴线在同一高度上，单缝与双缝相互平行后，还必须认真前后微调凸透镜才能使光屏上得到清晰的干涉条纹的图样。

②[3][4]不加滤光片，观察到的是复色光的彩色条纹；

根据实际操作易知图乙情景时目镜中心相对于遮光筒轴线是偏右的。

③[5]根据

得相邻亮纹的间距为2.2125mm

④[6]由

知表达式为

带入数据

5．24

【分析】

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

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：

mm=1.96 

mm,代入数据解得光的波长为：

λ=5.6×

10−7m.

6．ADCBE6.4×

10－7AB

（1）[1]．把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是：

ADCBE；

（2）[2]．游标卡尺读数精确度为0.1mm，

ADCBE6.4×

（2）[2]．游标卡尺读数精确度为0.1mm，A位置主尺读数为11mm，游标尺读数为1，读数为x1＝11mm＋1×

0.1mm＝11.1mm

同理B位置读数为x2＝15.6mm

则条纹间距

＝0.64mm.

利用

Δx＝6.4×

10－7m.

（3）[3]．由Δx＝

λ可知，要增大条纹间距，可用波长更长的入射光或增大双缝到屏的距离，故AB正确．

7．AD2.280（2.279~2.282都算对）减小实验误差偏小

本题考查双缝干涉实验原理及计算。

[1]A．根据双缝干涉实验原理，实验

AD2.280（2.279~2.282都算对）减小实验误差偏小

[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。

8．8702.310

（3）[1][2]螺旋测微器固定刻度读数为，可动刻度读数为

因此螺旋测微器的读数为

同理可得图甲的读数为，因此

8702.310

（3）[1][2]螺旋测微器固定刻度读数为

，可动刻度读数为

同理可得图甲的读数为

，因此

（4）[3][4]根据

可知

代入数据解得