河南省许昌市洛阳市实验用双缝干涉测量光的波长测试题.docx
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河南省许昌市洛阳市实验用双缝干涉测量光的波长测试题
河南省许昌市、洛阳市实验：
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．
（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．如图甲所示为双缝干涉实验的装置示意图，现要利用这套装置来测量某种单色光的波长。
（1）装置示意图中有三个电学元件的名称空缺，关于它们的说法正确的是_____。
A．①是双缝，③是滤光片
B．②是双缝，③是单缝
C．②是单缝，③是双缝
（2）用20分度的游标卡尺测量双缝间距如图乙所示，双缝间距d=_____mm。
（3）图丙为实验得到的干涉条纹，用测量头测出了第1条和第6条亮纹中心间的距离为
，已知双缝到光屏的距离为l，则所测单色光波长的计算式为
_____（用题中所给的字母表示）。
4．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，装置如图1所示。
（1）对于单色光，下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是______。
A．把③向左侧移动少许
B．把⑤向右侧移动少许
C．将绿色滤光片改为红色滤光片
D．增大双缝之间的距离
（2）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。
然后转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数为______mm，求得相邻亮纹的间距Δx为______mm。
（3）已知双缝间距为0.2mm，双缝到屏的距离为0.7m，则所测光的波长为______nm。
5．利用双缝干涉实验装置测量光的波长实验中，双缝间距d=0.3mm，双缝到光屏的距离L=1.0m，用红色光照射双缝得到干涉条纹，将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，如图甲所示，将该亮纹定为第1条亮纹，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8条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示。
则相邻亮条纹的中心间距∆x=_______mm；红色光的波长λ=______m。
（结果均保留三位有效数字）
6．如图是“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置图：
（1）备有下列仪器：
A．白炽灯 B．双缝 C．滤光片 D．单缝 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：
A--____---_____---_____--E（填写字母代号）。
（2）
表示相邻亮条纹中心距离，d表示双缝间的距离，L表示双缝到光屏的距离，则计算波长的公式：
_________。
（3）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．增大双缝间距
C．增大双缝到单缝的距离
D．增大双缝到屏的距离
7．如图是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图
（1）下图中①是光源，⑤是光屏，它们之间的④是________。
（2）以下哪些操作能够增大光屏上和相邻两条纹之间的距离_________（填字母）
A．增大③和④之间的距离
B．增大④和⑤之间的距离
C．将红色滤光片改为绿色滤光片
D．增大双缝之间的距离
（3）在某次实验中，已知双缝到光屏之间的距离是600mm，双缝之间的距离是0.20mm，单缝到双缝之间的距离是100mm，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如图a所示.然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹中心，这时手轮上的示数如图b所示，图b中示数____mm.由此可以计算出这次实验中所测得的单色光波长为____m.（计算波长结果保留二位有效数字）
8．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图），单缝保持竖直方向，并选用缝间距为d的双缝屏。
从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。
接通电源使光源正常工作。
（1）组装仪器时，单缝和双缝的空间关系应该为____________。
A．a代表单缝，b代表双缝
B．a代表双缝，b代表单缝
C．二者相互平行放置
D．二者相互垂直放置
（2）将红色滤光片改为绿色滤光片，其他实验条件不变，在目镜中仍可看见清晰的条纹，则_________。
A．条纹为横条纹
B．条纹为竖条纹
C．与红光相比条纹间距变窄
D．与红光相比条纹间距变宽
（3）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中A、B位置时，游标尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为λ=_________。
（4）图为上述实验装置示意图。
S为单缝，S1、S2为双缝，屏上O点处为一条亮条纹。
若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到O点处的干涉条纹________。
A．向上移动B．向下移动C．间距变大D．间距变小
【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．C2.05
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]为获取单色线光源，光源后面要有滤光片、单缝、双缝，则①是滤光片，②是单缝，③是双缝，故AB错误，C正确。
故选C
（2）
解析：
C2.05
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]为获取单色线光源，光源后面要有滤光片、单缝、双缝，则①是滤光片，②是单缝，③是双缝，故AB错误，C正确。
故选C
（2）[2]游标卡尺读数
（3）[3]相邻两亮条纹间距为
，由干涉条纹与波长间的关系可知
得
4．BC13.7802.310660
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]A．把③向左侧移动少许，由可知，条纹间距不变，故A错误；
B．把⑤向右侧移动少许，L变大，
解析：
BC13.7802.310660
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]A．把③向左侧移动少许，由
可知，条纹间距不变，故A错误；
B．把⑤向右侧移动少许，L变大，由
可知，条纹间距变大，故B正确；
C．将绿色滤光片改为红色滤光片，波长λ变大，由
可知，条纹间距变大，故C正确；
D．增大双缝之间的距离d，由
可知，条纹间距减小，故D错误。
故选BC；
（2）[2][3]由图2所示可知，螺旋测微器示数为
由图3所示可知，螺旋测微器示数为
条纹间距
（3）[4]由双缝干涉条纹间距公式
可知，波长
5．36
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]图乙螺旋测微器固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为，两者相加为2.320mm，图丙螺旋测微器固定刻度读数为18.5mm，可动刻度读数为
解析：
36
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]图乙螺旋测微器固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为
，两者相加为2.320mm，图丙螺旋测微器固定刻度读数为18.5mm，可动刻度读数为
，两者相加为18.870mm，所以
依据双缝干涉条纹间距规律可得
6．CDB6.4×10－7AD
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2][3]双缝干涉实验让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以让白炽灯光通过
解析：
CDB
6.4×10－7AD
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2][3]双缝干涉实验让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以让白炽灯光通过滤光片，再经过单缝形成单色光，再通过双缝，正确的排列顺序应该是ACDBE
（2）[4]根据双缝干涉条纹的间距公式
可得计算波长的公式
（3）[5]10刻度的游标卡尺的最小分度为0.1mm，A图读出主尺的刻度为1.1cm，游标尺上的第一刻度与上面对齐，所以读数为：
0.1×1=0.1mm，总读数为：
1.1cm+0.1mm=11.1mm；B图读出主尺的刻度为1.5cm，游标尺上的第6刻度与上面对齐，所以读数为：
0.1×6=0.6mm，总读数为：
1.5cm+0.6mm=15.6mm；A与B之间的间隔是7个条纹，所以干涉条纹的宽度
根据
代入数据得
（4）[6]根据
可知，实验中发现条纹太密，可以通过增大双缝到屏的距离，增大波长，和减小双缝间距，故AD正确，BC错误。
故选AD。
7．双缝B10.294
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]．图中①是光源，⑤是光屏，它们之间的④是双缝；
（2）[2]．依据条纹间距公式知：
A．△x与单缝和双缝
解析：
双缝B10.294
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]．图中①是光源，⑤是光屏，它们之间的④是双缝；
（2）[2]．依据条纹间距公式
知：
A．△x与单缝和双缝间的距离无关，故增大③和④之间的距离不改变相邻两条亮纹之间的距离，故A错误；
B．增大④和⑤之间的距离l，由上式知，可增大相邻两条亮纹之间的距离，故B正确；
C．绿光的波长比红光短，由上知，将红色滤光片改为绿色滤光片，干涉条纹的间距减小，故C错误；
D．增大双缝之间的距离d，干涉条纹的间距减小，故D错误。
故选B。
（3）[3][4]．图a的示数：
主尺刻度0.5mm，螺旋分尺刻度：
0.01mm×14.2=0.142mm，所以图a的示数为0.642mm（0.640-0.643）；
图b主尺刻度：
10mm，螺旋分尺刻度：
0.01mm×29.4=0.294mm，所以图乙的示数为10.294mm（10.293-10.295）；
根据题意可知，亮纹间距
根据
可得
8．ACBCA
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]AB．双缝的光来自于同一个单缝，因此单缝a距离光源更近，故A正确，B错误；
CD．双缝与单缝应该平行放置，才能观
解析：
ACBC
A
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]AB．双缝的光来自于同一个单缝，因此单缝a距离光源更近，故A正确，B错误；
CD．双缝与单缝应该平行放置，才能观察到双缝干涉实验，故C正确，D错误。
故选AC。
（2）[2]AB．由于单缝保持竖直，条纹的方向与单缝平行，因此条纹竖直，故B正确，A错误；
CD．根据两个相邻的明纹间（或暗纹）间距为
由于绿光的波长比红光的短，因此干涉条纹间距比红光的窄，故C正确，D错误。
故选BC。
（3）[3]由图可知，两个相邻的明纹间（或暗纹）间距为
根据两个相邻的明纹间（或暗纹）间距为
可得波长表达式
（4）[4]若实验时单缝偏离光轴向下微微移动，则主光轴变的倾斜，则可以观察到O点处的干涉条纹向上移动，由
可知，条纹间距不变，选项A正确，BCD错误。
故选A。
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