实验用双缝干涉测量光的波长试题含答案1.docx

实验用双缝干涉测量光的波长试题含答案1.docx

《实验用双缝干涉测量光的波长试题含答案1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验用双缝干涉测量光的波长试题含答案1.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

实验用双缝干涉测量光的波长试题含答案1

实验：

用双缝干涉测量光的波长试题（含答案）

（1）

一、实验：

用双缝干涉测量光的波长实验题

1．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

的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离

．然后，接通电源使光源正常工作．

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

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__________

；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

到

条纹间的距离为

．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

__________

（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清晰的条纹，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

2．某同学用如图所示的实验装置测量光的波长。

（1）用某种单色光做实验时，在离双缝1.2m远的屏上，用测量头测量条纹的宽度：

先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4条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示。

图甲读数为__________mm，图乙读数为___________mm。

已知两缝间的间距为0．3mm，由以上数据，可得该单色光的波长是_________m（结果保留2位有效数字）。

（2）若实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善方法有____________。

A．改用波长较短的光作为入射光

B．增大双缝到屏的距离

C．换窄一点的单缝

D．换间距为0.2mm的双缝

3．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L，双缝间距d.用测量头来测量亮纹中心的距离测量头由分划板、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．

（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．某小组用如图所示装置做“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验，为了测量红光的波长，将实验器材按要求安装在光具座上，如图所示。

在实验前该小组已获得的数据有：

双缝间的间距d，双缝到屏的距离l。

（1）为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出N处的实验器材是______，该器材的作用是_________。

（2）如果把毛玻璃屏向远离N的方向移动，相邻两个暗条纹的中心间距将______（填“变大”“变小”或“不变”）

（3）经测量，红光干涉相邻两个亮条纹的中心间距为

，请写出能够反映红光波长大小的表达式

______（用题给字母表示）。

（4）如果把红色滤光片换成绿色，相邻两个亮条纹的中心间距将______（填“增大”“减小”或“不变”）。

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．“用双缝干涉测光波波长”实验中，当屏上出现了干涉图样后，用测量头上的游标卡尺去测量，转动手轮，移动分划板使分划中心刻线与某条明条纹中心对齐时（如图A所示），将此明条纹记为1，然后再转动手轮，分划板中心刻线向右移动，依次经过2,3，…等明条纹，最终与明条纹6中心对齐，分划板中心刻线与明条纹1和明条纹6对齐时游标卡尺示数分别如图B、C所示（游标卡尺为10分度），求：

（1）图B对应的读数为________m，相邻两个亮条纹之间的距离为________m．已知双缝到屏的距离为60.00cm，单缝到双缝的距离为8cm，双缝之间的间距为0.2mm，则发生干涉的光波波长为________m．

（2）有一位同学通过测量头观察到如图D所示的清晰的干涉图样，出现这种现象的原因为__________．

A．单缝和双缝没有调平行

B．光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏没有调共轴

C．测量头过于左偏，应调节测量头上的手轮，使它适当右移

D．测量头过于右偏，应调节测量头上的手轮，使它适当左移

7．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,装置如图所示．双缝间的距离d=3mm．

（1）若测定红光的波长,应选用___色的滤光片．实验时需要测定的物理量有___和____．

（2）若测得双缝与屏之间距离为0.70m,通过测量头（与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板前进或后退0.500mm）观察到第1条亮纹的位置如图（a）所示,观察到第5条亮纹的位置如图（b）所示．则可求出红光的波长λ=____m．（保留一位有效数字） 

8．某同学在做“用双缝干涉测定光的波长”的实验时，第一次分划板中心刻度线对齐第2条亮纹的中心时（如图甲中的A），游标卡尺的示数如图乙所示，第二次分划板中心刻度线对齐第6条亮纹的中心时（如图丙中的B），游标卡尺的示数如图丁所示．已知双缝间距d=0.5mm，双缝到屏的距离l=1m，则：

图乙中游标卡尺的示数为__mm．图丁中游标卡尺的示数为__mm，所测光波的波长为__m（保留两位有效数字）．

【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．D

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[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

解析：

D

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[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8.40mm，由图可知A到B条纹间的距离为5个条纹宽度，则

根据公式

得

（2）[3]．对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加，可知各条纹的宽度减小．由公式

得：

A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间，λ、L与d都不变，则

不变．故A错误；

B．仅将单缝远离双缝移动少许，λ、L与d都不变，则

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，λ减小，L与d都不变，则

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，往往采取测量多条干涉条纹的间距，然后求平均值，减小测量的偶然误差．根据

测量光波的波长．

（2）对实验装置作了一下改动后，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．

2．2508.6507.010-7BD

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]螺旋测微器读数为

x1=0.0mm+0.01mm×25.0=0.250mm

[2]

解析：

2508.6507.010-7BD

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]螺旋测微器读数为

x1=0.0mm+0.01mm×25.0=0.250mm

[2]螺旋测微器读数为

x2=8.5mm+0.01mm×15.0=8.650mm

[3]根据公式

代入数据得

（2）[4]根据公式：

，实验中发现条纹太密，可以通过增大双缝到屏的距离，或增大波长，或减小双缝间距来增大条纹间距，故BD正确，AC错误。

故选BD。

3．

（1）2.190mm7.869

（2）（3）小

【解析】

【详解】

（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

解析：

（1）2.190mm7.869

（2）

（3）小

【解析】

【详解】

（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．双缝获得相干光变大减小

【解析】

【分析】

本题主要考查用双缝干涉测光的波长。

【详解】

（1）[1][2]为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝，然

解析：

双缝获得相干光变大

减小

【解析】

【分析】

本题主要考查用双缝干涉测光的波长。

【详解】

（1）[1][2]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，所以N处的实验器材是双缝；双缝的作用是获得相干光源。

（2）[3]干涉图样应是时间距相等明暗相间的条纹，由于红光的波长大于蓝光的波长，根据

可知，红光的干涉图样的明暗相间的条纹更宽，所以相邻两个暗条纹的中心间距将变大。

（3）[4]根据公式

解得

（4）[5]干涉图样应是时间距相等明暗相间的条纹，由于红光的波长大于绿光的波长，根据

可知，绿光的干涉图样的明暗相间的条纹更窄，所以相邻两个暗条纹的中心间距将减小。

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

6．01941.8×10－36×10－7D

【解析】

【详解】

（1）[1]游标卡尺读数＝主尺刻度读数＋游标尺读数；故B图读数为：

19mm＋4×0.1mm＝19.

解析：

01941.8×10－36×10－7D

【解析】

【详解】

（1）[1]游标卡尺读数＝主尺刻度读数＋游标尺读数；故B图读数为：

19mm＋4×0.1mm＝19.4mm＝0.0194m

[2]C图读数为：

28mm＋0.1mm×4＝28.4mm＝0.0284m

[3]故条纹间距为：

Δx＝

＝1.8×10－3m

条纹间距公式

Δx＝

λ

波长为：

λ＝

＝

m＝6×10－7m．

（2）[4]屏幕中右侧有一部分为空白，可知测量头太过靠右，向左平移即可，D正确．

7．红双缝到屏的距离ln条亮（或暗）纹间距离a7×10－7

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1][2][3]测红光波长选红色滤光片，因为红色滤光片能透过红光．据知

解析：

红双缝到屏的距离ln条亮（或暗）纹间距离a7×10－7

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1][2][3]测红光波长选红色滤光片，因为红色滤光片能透过红光．据

知需测双缝到屏的距离l和n条条纹间的距离a．

（2）[4]第1条亮纹的位置在0处，第5条亮纹的位置0.640mm，则

由条纹间距离

，代入数据，解得：

8．5018.006.6×10﹣7

【解析】

（1）游标卡尺的固定刻度读数为，游标尺上第10个刻度游标读数为，所以最终读数为：

；

（2）游标卡尺的固定刻度读数为，游标尺上第0个

解析：

5018.006.6×10﹣7

【解析】

（1）游标卡尺的固定刻度读数为

，游标尺上第10个刻度游标读数为

，所以最终读数为：

；

（2）游标卡尺的固定刻度读数为

，游标尺上第0个刻度游标读数为0，所以最终读数为：

；

（3）

，根据

，得：

．

点睛：

游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读，知道条纹间距的公式

．