《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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《实验用双缝干涉测量光的波长》单元测试题含答案
《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．利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的距离l=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则：
（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA=______mm，xB=______mm，相邻两条纹间距Δx=______mm；
（2）该单色光的波长λ=_______m；
（3）若增大双缝的间距，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将_______（填“变大”“不变”或“变小”）；若改用频率较高的单色光照射，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将______（填“变大”“不变”或“变小”）。
2．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,用图甲装置测量红光的波长:
（1）图甲中标示的器材“A”应为_______;
（2）图乙中测量头的读数为____mm;
（3）下列操作正确的是____。
A．先调节光源高度,观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头
B．接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压
C．观察到条纹比较模糊,可以调节拨杆进行调整
D．测量某亮条纹位置时,目镜分划板中心刻度线与该亮纹边缘重合
（4）下列图示中条纹间距表示正确是____。
3．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________。
4．
（1）备有下列仪器：
A．白炽灯 B．双缝 C．单缝 D．滤光片 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：
______（填写字母代号）．
（2）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．增大双缝到屏的距离
C．增大双缝到单缝的距离
D．增大双缝间距
5．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）若想减小从目镜中观察到的相邻条纹的间距，该同学可__；
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向远离双缝的方向移动
C．使用间距更大的双缝
（2）某次测量时，分划板在
位置的示数如图乙所示，此时示数为__cm；若分划板在如图乙所示的
位置的示数为2.59cm，则相邻条纹的间距为__cm；
（3）该次测量时，选用的双缝的间距为0.400mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，则所测单色光的波长为__nm（结果保留三位有效数字）。
6．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）
7．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，并选用双缝间距d=0.20mm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=700mm。
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B中心对齐，测得A到B条纹间的距离为8.40mm。
利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的单色光的波长λ=________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．仅将单缝与双缝的位置互换
C．仅将红色滤芯光片换成绿色的滤芯光片
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。
【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
1．115.60.75变小变小
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]A位置读数为
[2]B位置读数为
[3]相邻两条纹间距为
。
（2）[4]由
解析：
115.60.75
变小变小
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]A位置读数为
[2]B位置读数为
[3]相邻两条纹间距为
。
（2）[4]由
得
（3）[5]由
可知，其他条件保持不变时，双缝间距
变大，则条纹间距
变小。
[6]根据频率、光速与波长的关系可知，频率越大的光，波长
越小，所以其他条件保持不变时，改用频率较高的单色光照射，则条纹间距
变小。
2．红光滤色片（写滤光片也对）（10.34~10.40）mmABCC
【解析】
【详解】
（1）[1].图甲中标示的器材“A”应为红光滤色片；
（2）[2].图乙中测
解析：
红光滤色片（写滤光片也对）（10.34~10.40）mmABCC
【解析】
【详解】
（1）[1].图甲中标示的器材“A”应为红光滤色片；
（2）[2].图乙中测量头的读数为：
10mm+18×0.02mm=10.36mm;
（3）[3].A.根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验操作步骤可知，安装器材的过程中，先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再安装单缝、双缝以及装上测量头，故A正确；
B.若要小灯泡正常发光，则接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压，故B正确；
C.观察到条纹比较模糊，可能是单缝与双缝不平行，可以调节拨杆进行调整，故C正确；
D.测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线与该亮纹的中心重合，故D错误．
（4）[4].干涉条纹的宽度是指一个明条纹与一个暗条纹的宽度的和，为两个相邻的明条纹（或暗条纹）的中心之间的距离，故图C是正确的，图ABD错误．
3．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
4．ADCBE6.4×10－7AB
【解析】
【详解】
（1）[1]．把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是：
ADCBE；
（2）[2]．游标卡尺读数精确度为0.1mm，
解析：
ADCBE6.4×10－7AB
【解析】
【详解】
（1）[1]．把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是：
ADCBE；
（2）[2]．游标卡尺读数精确度为0.1mm，A位置主尺读数为11mm，游标尺读数为1，读数为x1＝11mm＋1×0.1mm＝11.1mm
同理B位置读数为x2＝15.6mm
则条纹间距
Δx＝
＝0.64mm.
利用
λ＝
Δx＝6.4×10－7m.
（3）[3]．由Δx＝
λ可知，要增大条纹间距，可用波长更长的入射光或增大双缝到屏的距离，故AB正确．
5．C1.120.21700
【解析】
【分析】
（1）根据双缝干涉条纹间距公式：
分析答题；
（2）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读。
读出分划板在A位置
解析：
C1.120.21700
【解析】
【分析】
（1）根据双缝干涉条纹间距公式：
分析答题；
（2）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读。
读出分划板在A位置的示数，即可求得相邻条纹的间距；
（3）将数据代入公式：
，求出该单色光的波长。
【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、B错误，C正确。
故选C。
（2）[2][3]分划板在A位置时，游标卡尺的主尺读数为11mm，游标读数为0.2mm所以最终读数为
分划板在如图乙所示的
位置的示数为
则相邻条纹的间距为
（3）[4]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
，解得
【点评】
本题考查了实验装置、条纹间距公式的应用，知道双缝干涉实验的原理；要掌握双缝干涉条纹间距公式
，要知道公式中各个量的准确含义。
6．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
7．35C
【解析】
【分析】
【详解】
①[1]．游标卡尺的精确度为0.05mm；图中游标卡尺的主尺的刻度为0，游标尺的第7刻度与上边对齐，则读数为：
0mm+0.05×7=0.
解析：
35
C
【解析】
【分析】
【详解】
①[1]．游标卡尺的精确度为0.05mm；图中游标卡尺的主尺的刻度为0，游标尺的第7刻度与上边对齐，则读数为：
0mm+0.05×7=0.35mm；
[2]．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
，则有：
A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间，λ、L与d都不变，则△x不变，故A错误；
B．仅将单缝与双缝的位置互换，将不能正常观察双缝干涉，故B错误；
C．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△x减小，故C正确。
故选C。
8．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
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