云南省会泽县一中高中物理实验用双缝干涉测量光的波长测试题.docx
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云南省会泽县一中高中物理实验用双缝干涉测量光的波长测试题
云南省会泽县一中高中物理-实验：
用双缝干涉测量光的波长测试题
一、实验：
用双缝干涉测量光的波长实验题
1.
在"用双缝干涉测光的波长"的实验中，某同学安装实验装置如图甲所示，调试好后能观察到淸晰的干涉条纹.
……乙./F
甲
（1）根据实验装置知，②、③、④依次是、、.
（2）某次实验时，该同学调节分划板的位苣，使分划板中心刻线对齐某亮纹的中心，如图
乙所示，此时螺旋测微器的读数为mm.
（3）转动手轮，使分划线向一侧移动到另一条亮纹的中心位置，再次从螺旋测微器上读数.若实验测得4条亮纹中心间的距离为Δx1=0.960mm,已知双缝间距为d=1.5mm,双缝到屏的距离为/.=1.00m,则对应的光波波长入=mm.
2.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=0.2Omm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=7∞mm.然后，接通电源使光源正常工作.
像屏
光源凸透镜滤光片单缝双缝遮光筒
A——
乙
10
丙
1已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游标尺）上有20分度.某同学调整手轮
后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐，如图乙所示，此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示，此示数为mm；接着再转动手
轮，使分划板中心刻度线与某条纹“中心对齐，测得A到〃条纹间的距离为&40mm.利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长久=m（保留2
位有效数字）.
2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淸晰的条纹，且条纹数目有所增加.以下改动可能实现这个效果的是•
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
3.
（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。
JtW
j∖I團案中央线图塞中央线
¾Iiiiiiiiihihi
Ψ（a）（b>
A•若在光屏上得到的图样如（Q）图所示，贝恍源和光屏间放置的是单缝挡板
B•若光源和光屏间放巻的是双缝挡板，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，光源能发岀红、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，光源能发岀红、绿.紫三色光，则紫光最有可能照
射不到光屏上
（2）用双缝干涉测屋某单色光的波长时，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&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O・6m,双缝相距0∙2mm,则所测单色光的波长为ma
i
IlI
2
IlIIllI
3
IIIIIIllIIIIIIIIICm
I
O
IIIflll∣
IO
丙
••
何一次测肚后一次测ht
乙
4.用双缝干涉测光的波长实验装置如图甲所示，已知双缝与屏的距离-双缝间距d・用测量头来测量亮纹中心的距禽测量头由分划板、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纹的中心，记下此时手轮上的读数・
则对准第1条时读数XI=mm（允许误差）、对准第4条时读数X2=mm（允许误差）
（2）写出计算波长兄的表达式，A=（用X】、X2、LSd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）
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・
Il
Hll
Il
Il
Ill
IlIlIlI
3
IlIIII
IilIII
Illl
Illl
Illl
IIllhIII
（
Illl
I
Ii
2
Ili
Illl
3<
Illl
Illl
I
Illl
Illl
Illl
Illl
LF
若缝与缝间相距Ct双缝到屏间的距离为L√⅛∣邻两个亮条纹中心的距离为心,则光的波长可
表示为/1=（字母表达式）,某同学在两个亮条纹之间测量,测岀以下结果,其他数据
为：
M=O.20加巾厶=700"叫测咼山的情况如图乙所示.由此可计算出该光的波长为
λ=m.
6.某同学设计一个测泄激光波长的实验，装置如甲图所示.激光器发岀的直径很小的红色激光进入一个一端装有双孔、另一端装有感光片的遮光筒，感光片上出现一排等距的亮点.
1这个现象说明激光具有—性.（选填"波动”或“粒子”）•
2通过呈:
出相邻光点的距离可算出激光的波长.设双孔间距离为α=0.22mm,双孔到感光片的距离为L=LOOOOm,用带10分度游标的卡尺测量感光片上的点的距离时，第1个光点到
第4个光点的距离如乙图所示，相邻光点间的距离是mm.该激光的波长/1=—m.（保
留2位有效数字）
器孔遮光筒時毎F
1r—rI&J
0510
51015ITUn
乙
7.
（1）某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确泄玻璃砖的界而dd'和b∕X,O为直线Ao与dd'的交点。
在直线OA上竖直地插上P】、弘两枚大头针。
1该同学接下来要完成的必要步骤有。
（单选题）
A.插上大头针P3,使耳仅挡住P2的像
B.插上大头针P3，使P3仅挡住P2和P】的像
C.入射角过大，在上表而可能发生全反射
D.入射角过大，在下表而可能发生全反射
2过P3、P4作直线交Z?
//于O',过O作垂直于力//的直线MV，连接Oo'.测量图［中角α和0的大小。
则玻璃砖的折射率R。
3
准确值：
图2（乙）折射率的测量值准确
如图乙所示，该同学在实验中将玻璃砖界而dd'和'的间距画得过宽.若其他操作正确，则图2（甲）折射率的测量值
（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
图2
C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要
（2）现有毛玻璃屏A、双缝，B、白光光源，
把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用来测量红光的波长。
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、
2将测虽:
头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹眾为第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,求得相邻充纹的间距心为
③已知双缝间距d为2.0xl（T*m,测得双缝到屏的距离L为0.700m,λ=m0
8.如图所示，在“用双缝干涉量测光的波长”实验中，光具座上放宜的光学元件依次为:
①光源、②、③、④、⑤遮光筒、⑥毛玻璃。
（2）②、③、④三个光学元件依次为-
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）如果实验时将红色滤光片换为绿色滤光片，则相邻亮纹（暗纹）间的距离O
A.变大B.变小C.不变D.可能变大可能变小
（3）若测得双缝与屏的距离为=LOOm,双缝间距为d=1.5mm,第i条亮纹与第3条亮纹中
心间的距离ZkX=O.64Omm,则对应光波的波长λ为nn‰
【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.单缝双缝遮光简1.6804.8X10-4
【解析】
【详解】
（1）该实验是让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以光具座上放巻的光学元件依次为光源、滤
解析：
单缝双缝遮光筒1.6804.8×10∙d
【解析】
【详解】
（1）该实验是让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以光具座上放置的光学元件依次为光源、滤光片、单缝、双缝、遮光简、光屏.注意调步光学元件各中心位于遮光简的轴线上.根据∆x二匕入知，增大双缝和遮光屏的间距或减小双缝间的间距，可以增加相
d
邻亮纹（暗纹）间的距离.
（2）螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm,可动刻度读数为0.01×18.0mm=0.180mm,
所以最终读数为1.680mm.
ArL
（3）由题意可知，相邻条纹间距为Δx=-7L=O∙32mm,根据尿二入得，
3a
、∆xd1.5×0.320力
A==Z——mm=4.8×10∙4mm・
LIxlO3
【点睛]
解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式δx=→∙d
2・D
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2].图中游标卡尺的主尺的刻度为O,游标尺的第5刻度与上边对齐，则读数为：
Omrn+0.05x5=0∙25mmI
A到B条纹间的
解析：
0.25nιm4.8×IO7mD
【解析】
【分析】
【详解】
（D[1][2].图中游标卡尺的主尺的刻度为0,游标尺的第5刻度与上边对齐，则读数为:
0mm+0.05×5=0.25mm,
A到B条纹间的距离为8.4Omm,由图可知A到B条纹间的距离为5个条纹宽度，贝J
8.40IZo
Av=mnι=1.68mm
5
（2）[3].对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到淸晰的条纹，且条纹数目有所增加・可知各条纹的宽度减小.由公式=得：
Ld
A.仅将滤光片移至单缝和双缝之间，入、L与d都不变，则心不变.故A错误；
B.仅将单缝远离双缝移动少许，入、L与d都不变，则从不变.故B错误：
C.仅将单缝与双缝的位置互换，将不能正常观察双缝干涉.故C错误：
D.仅将红色滤光片换成绿色的滤光片，入减小，L与d都不变，则心减小.故D正确.
【点睛】
（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读：
单测量相邻两根条纹的间距误差比较大，往往采取测量多条F涉条纹的间距，然后求平均值，减小测量的偶然误差•根据心=纟久测量光波的波长.
d
（2）对实验装苣作了一下改动后，条纹数目有所增加，可知各条纹的宽度减小，然后由分析即可.
L
【解析】
【详解】
（I）[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】
（I）[1]A.若在光屏上得到的图样如（α）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.若光源和光屏间放豊的是双缝挡板，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.若光源和光屏间放程的是三棱镜，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BDo
（2）[2][3]由图丙所示可知，游标卡尺示数为：
IImm+4×0.1mm=11.4mm
条纹间距为:
mm=1.8mm=1.8×10^3m
由双缝千涉条纹公式有:
代入数据解得：
Λ=6.0×10-7m
4・
（1）2.19Omm7.869
（2）（3）【解析】
【详解】
（1）对准第4条亮纹时固定刻度读数为7.5mmI可动读数为0.01×36.9=0.369mm
Z所以最
【解析】
【详解】
（1）对准第4条亮纹时固左刻度读数为7.5mm,可动读数为0.01χ36∙9=0.369mm,所以最终读数为7.869mm.
（2）根据Δr=^Λ,可得：
Λ=-='Z（^-10
dL3L
（3）根据AV=^知双缝间距d增大时条纹间距变小。
Ct
5.24
【解析】
【分析】
【详解】
从图中可以看出，主尺示数为5mm,游标尺第12条刻线与主尺上的刻线对齐，即游标尺示数为：
12X0.02m∏Fθ.24mm,图中的游标
解析：
24y∆v5.6×10^7
【解析】
【分析】
【详解】
从图中可以看出，主尺示数为5mm,游标尺第12条刻线与主尺上的刻线对齐，即游标尺示数为：
12×0.02mm=0.24mm,图中的游标卡尺的示数为：
5mm+0.24mm=5.24mm.
由干涉条纹间距的计算公式：
∆x=⅛Λ,解得光的波长表达式为：
2学・
dL
由图中可以求出条纹间距为：
Ax=竽mm=1.96mm,代入数据解得光的波长为：
λ=5.6×10"7m.
6.波动性2.87mm
【解析】
【详解】
1⑴这个现象是光的干涉现象•干涉现象是波独有的特征,所以说明激光具有波动性；
2［2］主尺读数为8mmI游标读数为0.1×6=0
解析：
波动性2.87mm6.3×10^7m
【解析】
【详解】
1H］这个现象是光的千涉现象.干涉现象是波独有的特征，所以说明激光具有波动性；
2［2］主尺读数为8mm,游标读数为0.1×6=0.6mm,所以第一个光点到第四个光点的距离是8.6mm.第1到第4个光点的距离是&6mm.
相邻光点间的距离是
山=—mm≈2.87mm
3
［3］根据
∆x=片入
可知
λ=虫'"=6.3X10^7m
L
7.B小于小于EDB13.8702.310
【解析】
【分析】
【详解】
（1）Φ［1］该同学接下来要完成的必要步骤有:
确定P3大头针的位
解析：
B巴小于小于EDB13.8702.3106.6×IO7sin"
【解析】
【分析】
【详解】
⑴①⑴该同学接下来要完成的必要步骤有:
确左Pj大头针的位置的方法是插上大头针P3,使P3能挡住P】、P2的像.
故该同学接下来要完成的必要步骤有:
B.
故选B.
2［2］应根据折射左律的:
玻璃砖的折射率为
Sind
3［3］将玻璃砖界而和仇/的间距画的过宽但仍平行，而其他操作正确，导致α角偏大，由于
n=^-
Sina
故折射率的测量值将偏小：
实线是实际光线，红色虚线是该同学所做的光线，可见，该同学利用插针法确泄入射光线、折射光线后，测得的入射角不受影响，但测得的折射角比貞•实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小.
（2）①［5］为获取单色线光源，白色光源后而要有滤光片，单缝、双缝.表示各光学
元件的字母排列顺序为CEDBA・
故答案为:
EDB.
2［6］图甲中手轮上的示数为
XI=2mm+0.01X32.0mm=2.320mm
图乙中手轮上的读数为
x2=13.5mπι+0.01X37.Omm=13.87Omm
［7］相邻条纹间距
13.870-2.320小“八
∆v=L=mm=2.3IOmm・
55
3⑻根据Ar=A得
CI
2=^V=2xl0-x2.310xl0-m=66xl0.7m
L0.700
8.AB480
【解析】
【分析】
【详解】
⑴⑴这三个光学元件依次是滤光片、单缝、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
解析:
AB480
【解析】
【分析】
【详解】
（1）⑴这三个光学元件依次是滤光片、单缝、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BCD错误，A正确。
故选A。
⑵［2］根据
∆x=-2
d
知当红光滤光片换为绿色滤光片，即波长减小，则相邻亮纹（暗纹）间的距离变小，故ACD错误，B正确。
故选BO
⑶⑶根据
d
2=
=O.640×10-χl,5Xlo-=^gxl0_7m=480nm
L2×1.00
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