新乡市《实验用双缝干涉测量光的波长》单元测试题含答案.docx
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新乡市《实验用双缝干涉测量光的波长》单元测试题含答案
新乡市《实验：
用双缝干涉测量光的波长》单元测试题含答案
一、实验：
用双缝干涉测量光的波长实验题
1．
（一）在做了“测定平行玻璃砖的折射率”的实验（如图）后，某同学得出下列几种结论中，说法正确的是_______________
A．玻璃砖的宽度适当选大些
B．入射角应尽量小些，防止在另一侧面发生全反射
C．大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些
D．入射角越大越好，这样测量误差能尽可能的减小
E.玻璃砖的折射率与入射角有关，入射角越大，测得折射率越大
F.玻璃砖的折射率与入射角无关，入射角越大，折射角越大，但是入射角与折射角的正弦值的比值是一个常数
G.玻璃砖的折射率与入射角无关，入射角越大，折射角越大，但是入射角与折射角的比值是一个常数
（二）做“用双缝干涉测光的波长”实验中，使用的双缝间距d＝0.20mm，双缝到光屏的距离L＝600mm，观察到的干涉条纹如图所示．
（1）在测量头上的是一个螺旋测微器（又叫“千分尺”），分划板上的刻度线处于x1、x2位置时，对应的示数如图所示，则分划板位置x1＝________mm，x2＝________mm；
（2）相邻亮纹的间距△x________mm；
（3）计算单色光的波长的公式λ＝________（用L、d、x1、x2表示）；
（4）代入数据计算单色光的波长λ＝_______m（结果保留两位有效数字）．
2．
（1）在“单摆测重力加速度”实验中，测量周期时，秒表指针如图1所示，读数为_____秒
（2）在“双缝干涉测量光的波长”实验中，某同学观察到如图2所示的干涉条纹，于是他使分划板中心刻线与亮条纹中央对齐，移动测量头进行测量，在这种情况下光的波长的测量值（__________）
A．偏小B．偏大C．不变
3．某同学利用如图甲所示装置测量某种单色光的波长。
实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
回答下列问题：
（1）若想使从目镜中观察到的相邻滤光片、条纹间距减小，该同学可______________；
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．使用间距更小的双缝
（2）在测量某单色光的波长时，所得图样如图乙所示，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图丙所示，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15.2mm。
已知双缝挡板与光屏间距为0.4m，双缝相距0.1mm，则所测单色光的波长为__________m。
4．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（其中双缝和光屏连在遮光筒上）：
A．白炽灯 B．单缝片 C．光屏 D．双缝 E．滤光片
（1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：
________；
（2）在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距△x1与绿光的干涉条纹间距△x2相比，△x1________△x2（填“＞”、“=”或“＜”）．若实验中红光的波长为630nm，双缝与屏幕的距离为1.00m，测得第l条到第6条亮条纹中心问的距离为10.5mm，则双缝之间的距离为________mm．
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．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光源、透镜、 M 、 N 、 P 、遮光筒、毛玻璃、放大镜，如图所示。
（1）M、N、P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）对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取的方法有____；
A．减小双缝间距离B．增大双缝间距离
C．减小双缝到屏的距离D．增大双缝到屏的距离
（3）如果测得双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，相邻两条亮纹中心间的距离为
，写出计算波长λ的表达式为________。
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．“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
【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．ACF2.190（±0.02）7.868（±0.02）1.420（±0.02）4.7×10-7
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]．A、为了减
解析：
ACF2.190（±0.02）7.868（±0.02）1.420（±0.02）
4.7×10-7
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]．A、为了减小测量的误差，玻璃砖的宽度适当大一些，故A正确．B、D、为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，效果会更好，B，D均错误．C、大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，效果会好些；C正确．E、F、G、玻璃砖的折射率是由玻璃本身的材料决定，与光的入射角和折射角无光，根据折射定律知折射率等于入射角的正弦与折射角的正弦之比，故E、G错误，F正确．故选ACF．
（2）[2][3]．螺旋测微器读x1，主尺读数为2mm，转动刻度0.01×19.0=0.190mm，两者相加为2.190mm（2.188~2.192）．
螺旋测微器读x2，主尺读数为7.5mm，转动刻度0.01×36.8=0.368mm，两者相加为7.868mm（7.866~7.870）．
[4]．根据条纹图可知
（3）[5][6]．根据干涉的条纹公式
，可得
，
代入数据可得
.
【点睛】
测定玻璃折射率的实验关键掌握实验原理折射定律；研究双缝干涉实验的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及双缝干涉条纹的间距公式
.
2．5B
【解析】
【详解】
（1）[1]分针超过的半格，故读为30s，秒针在18.5s位置，故总的读数为；
（2）[2]如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，条纹间距
解析：
5B
【解析】
【详解】
（1）[1]分针超过的半格，故读为30s，秒针在18.5s位置，故总的读数为
；
（2）[2]如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，条纹间距测量值偏大，根据双缝干涉条纹的间距公式
，待测光的波长测量值也是偏大，故选B.
3．B11.4
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]根据双缝干涉条纹间距公式可知想减小从目镜中观察到的相邻条纹的间距，可将屏向靠近双缝的方向移动，即减小，或使用间距更大的双
解析：
B11.4
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]根据双缝干涉条纹间距公式
可知想减小从目镜中观察到的相邻条纹的间距，可将屏向靠近双缝的方向移动，即减小
，或使用间距更大的双缝，即增大
，与单缝到双缝的距离没有关系，故A、C错误，B正确；
故选B；
（2）[2]分划板在
位置时，游标卡尺的主尺读数为11mm，游标读数为4×0.1mm=0.4mm，所以最终读数为
则相邻条纹的间距为
双缝的间距为
屏与双缝间的距离为
根据双缝干涉条纹间距公式
可得
4．AEBDC＞0.3
【解析】
【分析】
（1）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；
（2）首先判断红光和绿光的波长关
解析：
AEBDC＞0.3
【解析】
【分析】
（1）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；
（2）首先判断红光和绿光的波长关系，结合公式
，即可得知红光的干涉条纹间距
与绿光的干涉条纹间距
之间的关系，对题干中的数据先进行单位换算，利用公式
即可计算出双缝间的距离．
【详解】
（1）在光具座上从左向右，应该是光源、滤光片、单缝、双缝、光屏，
故自光源起合理的顺序是：
AEBDC．
（2）红光的波长大于绿光的波长，由公式
，可知红光的干涉条纹间距
与绿光的干涉条纹间距
相比，
>
，因
=630nm=6.3×10-7m，x=10.5mm=1.05×10-2m由公式
得：
=0.3mm
【点睛】
对于该题，要熟练的掌握七种颜色的光之间的频率关系和波长的关系，了解公式
物理量的含义，会应用该公式进行相关的计算和定性的分析，解答问题时，要注意单位的换算．
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．AAD
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]这三个光学元件依次是滤光片、单缝和双缝；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
解析：
AAD
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]这三个光学元件依次是滤光片、单缝和双缝；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，故选A；
（2）[2]根据波长
可知，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，应该减小双缝间距离d，增大双缝到屏的距离L，故选AD；
（3）[3]如果测得双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，相邻两条亮纹中心间的距离为
，由双缝干涉条纹间距公式
解得
7．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。
8．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．
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