《实验用双缝干涉测量光的波长》测试题含答案.docx
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《实验用双缝干涉测量光的波长》测试题含答案
《实验：
用双缝干涉测量光的波长》测试题（含答案）
一、实验：
用双缝干涉测量光的波长实验题
1．
（1）如图所示，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①光源、②______________、③____________、④____________、⑤遮光筒、⑥光屏．对于某种单色光，为增加相邻亮条纹（暗条纹）间的距离，可采取__________________或__________________的方法．
（2）如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是________（选填数字代号）．
（3）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹的中央，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条亮条纹的中央，手轮的读数如图乙所示．则相邻两亮条纹的间距是________mm.
（4）如果已经量得双缝的间距是0.30mm、双缝和光屏之间的距离是900mm，则待测光的波长是________m（取三位有效数字）．
2．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．
3．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）
4．
（1）如图（a）是小金同学在实验室用红光做“用双缝干涉测量光的波长”实验的器材，观到如图（b）所示的干涉条纹，图中灰色部分表示暗条纹，于是他使分划板中心刻线与暗条纹中心对齐，移动测量头进行测量，下列说法正确的是_______。
A．该同学测条纹间距时必须将分划板中心刻线与亮条纹中心对齐
B．在实验过程中拿掉双缝，将观察不到明暗相间的干涉条纹
C．该干涉条纹虽然倾斜，但不影响波长测量的结果
D．若需得到竖直的条纹与分划板刻线平行只需要逆时针转动测量头即可
（2）小金进行必要的实验操作后，得到竖直的条纹与分划板刻线平行。
已知测量头是50分度的游标卡尺，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图（a）所示，图（a）中的数字是该同学给各亮纹的编号，此时图（b）中游标尺上的读数
=_______cm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图（c）所示，此时图（d）中游标尺上的读数
=_______cm；利用上述测量结果，该同学经计算得该红光的波长
，已知双缝到屏的距离L=700mm，则该同学选用的双缝的缝间距d=___mm（此空计算结果保留两位有效数字
。
5．用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离 d ＝0.20mm，双缝到毛玻璃屏间的距离为 L ＝75.0cm，如图甲所示，实验时先转动如图乙所示的测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准如图丙所示的第1条明条纹，此时卡尺的主尺和游标尺的位置如图戊所示，则游标卡尺的读数
＝________mm，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准第5条明条纹，如图丁所示，此时游标卡尺的读数
＝9.3mm，由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是________mm。
6．用双缝干涉测光的波长。
实验装置如图a所示，已知单缝与双缝的距离为L1，双缝与屏的距离为L2，单缝宽为d1，双缝间距为d2。
用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离，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，让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心，记下此时手轮的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的刻度。
（1）分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心时示数为x1=2.190mm，对准第4条亮纹的中心时手轮上的读数如图b所示，则此时读数x2=______mm。
（2）相邻两条亮纹间的距离公△x=_____mm，入射光的波长为
=_______（用题中的母表示）。
7．如图所示，在“用双缝干涉量测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为：
①光源、②、③、④、⑤遮光筒、⑥毛玻璃。
（1）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______。
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L=1.00m，双缝间距为d=1.5mm，第1条亮纹与第3条亮纹中心间的距离Δx=0.640mm，则对应光波的波长λ为____nm。
8．
（1）用双缝干涉测光的波长，实验装置如图1所示，已知单缝与双缝间的距离为L1，双缝与屏的距离为L2，双缝间距为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2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．
（a）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3所示，则对准第1条时的读数x1=_________mm，对准第4条时的读数x2=__________mm；
（b）计算波长λ的表达式为λ=_______（用符号表示）
（2）用插针法做“测定玻璃的折射率”的实验时：
①甲同学在纸上正确画出矩形玻璃砖的两个分界面ab和cd，因不慎碰动了玻璃砖，使它向ab方向平移了一点，如图甲所示，以后的操作都正确无误，但在画光路图时仍以ab和cd为分界面，则测得的折射率n的值将不受影响；
②乙同学为了避免笔尖触划玻璃面，画出的a’b’和c’d’都比实际的分界面向外侧平移了一些，如图所示，后来的操作都正确，但在画光路图时仍以a’b’和c’d’为分界面，则测得的折射率n的值将偏小；
③丙同学的操作和所画的光路图都正确无误，但所用玻璃砖的两个折射界面并不平行，如图丙所示，则测得的折射率n的值将偏大；
上述说法中正确的是（_____）
A．①和②B．①和③C．②和③D．③
【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．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
【解析】
【详解】
（1
解析：
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
【解析】
【详解】
（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.
2．24
【解析】
【分析】
【详解】
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
解析：
24
【解析】
【分析】
【详解】
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：
△x=
mm=1.96 mm,代入数据解得光的波长为：
λ=5.6×10−7m.
3．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
4．BC0.1161.5020.20
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]A．该同学测条纹间距时必须将分划板中心刻度线与亮条纹中心重合，故A错误；
B．在实验过程中
解析：
BC0.1161.5020.20
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]A．该同学测条纹间距时必须将分划板中心刻度线与亮条纹中心重合，故A错误；
B．在实验过程中拿掉双缝，将出现明暗相间衍射条纹，将观察不到明暗相间的干涉条纹，故B正确；
C．该干涉条纹虽然倾斜，但测得的该波长值仍正确，故C正确；
D．若需得到竖直的条纹与分划板刻度线平行只需顺时针转动测量头即可，故D错误；
故选BC；
（2）[2]游标卡尺的主尺读数为1mm，游标读数为0.02×8mm=0.16mm，所以最终读数为1.16mm，即0.116cm；
[3]游标卡尺的主尺读数为15mm，游标读数为0.02×1mm=0.02mm，所以最终读数为15.02mm，即1.502cm；
[4]相邻亮条纹的间距为
根据
可得
代入数据可得
5．3
【解析】
【详解】
[1]．图戊的示数主尺为：
0mm；游标尺的第3刻度与上面对齐，读数为0.1×3mm=0.3mm，总读数为0.3mm；
[2]．根据得：
解析：
3
【解析】
【详解】
[1]．图戊的示数主尺为：
0mm；游标尺的第3刻度与上面对齐，读数为0.1×3mm=0.3mm，总读数为0.3mm；
[2]．根据
得：
6．868（7.866～7.869）1.893（或1.892）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]图b中螺旋测微器的固定刻度读数为7.5mm，可动刻度读数为0.01×3
解析：
868（7.866～7.869）1.893（或1.892）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]图b中螺旋测微器的固定刻度读数为7.5mm，可动刻度读数为0.01×36.8mm=0.368mm，则最终读数为
x2=7.5mm+0.368mm=7.868mm（7.866～7.869）
（2）[2]相邻两条亮纹间的距离
（或1.892）
[3]根据双缝干涉条纹的间距公式
解得
7．AB480
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]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）[1]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。
（2）[2]根据
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B。
（3）[3]根据
得
8．1907.868A
【解析】
【分析】
【详解】
（1）（a）[1]由图3所示可知，对准第1条时读数为：
；
[2]对准第4条时读数为：
；
（b）[3]相邻条纹间距
解析：
1907.868
A
【解析】
【分析】
【详解】
（1）（a）[1]由图3所示可知，对准第1条时读数为：
；
[2]对准第4条时读数为：
；
（b）[3]相邻条纹间距为：
由条纹间距公式
可知波长为：
；
（2）[4]①如图1所示：
实线表示玻璃砖向上平移后实际的光路图，虚线表示作图光路图，由图看出，画图时的入射角、折射角与实际的入射角、折射角相等，由折射定律可知，测出的折射率不变，故①正确；
②如图2所示：
乙同学画出的ab和cd都比实际侧面向外侧平移了一些，但在画光路图时，将入射点、出射点分别确定在ab、cd上，如图，实线表示实际的光路图，虚线表示乙同学画图时光路图，可风，入射角测量没有误差，而折射角偏大，则根据折射定律得知，测出的折射率n将偏小，故②正确；
③丙同学的操作和所画的光路图都正确无误，所用玻璃砖的两个折射界面不平行，但不影响测量结果，故③错误；
故选项A正确。
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