[配套K12]2018年高考物理一轮复习 专题62 双缝干涉测光的波长(测)(含解析)

专题57 双缝干涉测光的波长（测）【满分：110分 时间：90分钟】实验题（共10小题，每题11分）1．某同学设计了一个测定激光波长的实验装置如图（a ）所示，激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片上出现一排等距的亮点。

图（b ）中的黑点代表亮点的中心位置。

（1）这个现象说明激光具有__________性。

（2）通过量出相邻光点的距离可以算出激光的波长．据资料介绍：如果双缝的缝间距离为d ，双缝到感光片的距离为L ，感光片上相邻两光点间的距离为∆x ，则光的波长∆=d x Lλ。

该同学测得L = 1．000m ，缝间距d ＝0．220mm ，用带10分度游标的卡尺测得感光片上第1到第4个光点的距离如图（b ）所示，该距离是__________mm ，实验中激光的波长λ＝m ．（保留2位有效数字）（3）如果实验时将红色激光换成绿色激光，屏上相邻两点间的距离将_________。

【答案】（1）波动 （2）8．5 6．2×10-7 （3）减小【名师点睛】考查光的干涉现象，关键是搞清试验的原理及实验的步骤等；同时掌握游标卡尺的读数，理解各色光的波长关系。

2．在利用双缝干涉测量光的波长实验中，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹，读出手轮的读数0．045mm ，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，如图乙所示，读出手轮的读数为mm 。

如果已经量得双缝的间距是0．30 mm ，双缝和光屏之间的距离是900 mm，则待测光的波长是_____________m．（结果保留三位有效数字）【答案】14．535；5．37×10－7【名师点睛】解决本题的关键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：螺旋测微器的读数等于主尺读数加上游标读数，需估读；记住双缝干涉条纹的间距公式L xd λ=V。

3．现有等光学元件，要把它们放在图甲所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。

(完整版)实验：用双缝干涉测量光的波长单元测试题(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d=的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间具座上，并选用缝间距0.20mmL=．然后，接通电源使光源正常工作．的距离700mm①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．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．二者相互垂直放置D．二者相互平行放置(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．条纹为竖条纹 B．条纹为横条纹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)经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离为Δx，则这种色光的波长表达式为λ=_____（用题中所给字母表示）。

取夺市安慰阳光实验学校考点50 用双缝干涉测光的波长(同时练习使用测量头)例(1)用双缝干涉测光的波长．实验装置如下图1a所示，已知单缝与双缝的距离L1＝60 mm，双缝与屏的距离L2＝700 mm，单缝宽d1＝0.10 mm，双缝间距d2＝0.25 mm.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，(如下图b所示)，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．图1①分划板的中心刻线分别对准第1第和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如下图2c所示，则对准第1条时读数x1＝______________mm，对准第4条时读数x2＝________________mm，相邻两条亮纹间的距离Δx＝____________mm.②计算波长的公式λ＝____________；求得的波长值是____________nm(保留三位有效数字)．图2答案①2.1907.868 1.893 ②λ＝d2L2Δx676解析①螺旋测微器读数首先固定刻度读出半毫米的整数倍，第一条即读为2 mm，同时找到第19条刻度线与固定刻度对齐，估读一位即19.0，再乘以精确度0.01 mm，最终结果为2 mm＋19.0×0.01 mm＝2.190 mm，同理，第4条对应读数为7.5 mm＋36.8×0.01 mm＝7.868 mm，第一条到第四条共有三个间距，所以两条相邻条纹间距Δx＝7.868 mm－2.190 mm3＝1.893 mm.②双缝干涉相邻条纹间距Δx＝Lλd，其中L是双缝到屏的距离，d是双缝间距，对照已知条件可得Δx＝L2λd2，可得波长λ＝Δxd2L2.带入数据计算可得λ＝676 nm.2．如图3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(或暗条纹)间的距离，可采取__________或__________的方法．图3答案滤光片单缝屏双缝屏减小双缝间距加长遮光筒解析根据双缝干涉实验装置可知，②为滤光片，③为单缝屏，④为双缝屏；由公式Δx＝ldλ可知，对于同种色光，增大l(加长遮光筒)或者减小d(减小双缝间距)都可使得Δx增大．强化练习3．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图4所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置，用以测量红光的波长．图4(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、________、A.(2)本实验的实验步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③用米尺测量双缝到屏的距离；④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离．在操作步骤②时还应注意________和________．(3)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5甲所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时如图乙中手轮上的示数为________ mm，求得相邻亮纹的间距Δx为________ mm.图5(4)已知双缝间距d为2.0×10－4m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，由计算公式λ＝________，求得所测红光波长为________ nm答案(1)E、D、B(2)单缝和双缝间距为5～10 cm 使单缝与双缝相互平行(3)13.870 2.310 (4)dlΔx 6.6×102解析(1)双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为：光源、滤光片、单缝、双缝、屏，因此应填：E、D、B.(2)单缝与双缝的间距为5～10 cm，使单缝与双缝相互平行．(3)甲图的读数为2.320 mm，乙图的读数为13.870 mm，Δx＝13.870－2.3206－1mm ＝2.310 mm.(4)由Δx＝ldλ可得：λ＝dlΔx可求出λ＝2.0×10－40.700×2.310×106 nm＝6.6×102 nm.4．双缝干涉实验中，要使屏上单色光的干涉条纹之间的距离变宽，可采取以下办法：(1)________；(2)________；(3)________．为测量红光的波长，现测得屏上6条亮条纹间的距离为7.5 mm，已知双缝间的距离为0.5 mm，双缝到屏幕的距离为1 m，则此红光波长为________．答案(1)使用波长λ较长的单色光；(2)增加双缝到光屏间距离或选用较长的遮光筒； (3)减小双缝之间距离 7．5×10－7m解析 在双缝干涉实验中，根据公式Δx ＝ldλ可知，要使屏上单色光的干涉条纹之间距离变宽，可以采取的办法是： (1)使用波长λ较长的单色光；(2)增加双缝到光屏间距离或选用较长的遮光筒；(3)减小双缝之间距离．根据测量值，计算相邻条纹间的距离：Δx ＝an －1＝7.55mm ＝1.5 mm ，再代入公式λ＝Δxd l ，λ＝Δxd l ＝1.5×10－3×0.5×10－31m ＝7.5×10－7m.。

高考物理一轮复习学案：光的干涉、用双缝干涉测波长、衍射现象一、知识点梳理1、光的干涉现象：频率相同，振动方向一致，相差恒定（步调差恒定）的两束光，在相遇的区域出现了稳定相间的加强区域和减弱区域的现象。

（1）产生干涉的条件：①若S 1、S 2光振动情况完全相同，则符合 ，（n =0、1、2、3…）时，出现亮条纹；②若符合，（(n=0，1，2，3…)时， 出现暗条纹。

相邻亮条纹（或相邻暗条纹）之间的中央间距为。

（2）熟悉条纹特点中央为明条纹，两边等间距对称分布明暗相间条纹。

2． 用双缝干涉测量光的波长原理：两个相邻的亮纹或暗条纹的中心间距是Δx ＝l λ/d测波长为：λ＝d ·Δx /l（1）观察双缝干涉图样：只改变缝宽，用不同的色光来做，改变屏与缝的间距看条纹间距的变化单色光：形成明暗相间的条纹。

白光：中央亮条纹的边缘处出现了彩色条纹。

这是因为白光是由不同颜色的单色光复合而成的，而不同色光的波长不同，在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离不变的条件下，光波的波长越长，各条纹之间的距离越大，条纹间距与光波的波长成正比。

各色光在双缝的中垂线上均为亮条纹，故各色光重合为白色。

（2）测定单色光的波长：双缝间距是已知的，测屏到双缝的距离，测相邻两条亮纹间的距离，测出个亮纹间的距离，则两个相邻亮条纹间距：3．光的色散：不同的颜色的光，波长不同在双缝干涉实验中，各种颜色的光都会发生干涉现象，用不同色光做实验，条纹间距是不同的，说明：不同颜色的光，波长不同。

含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散。

各种色光按其波长的有序排列就是光谱。

从红光→紫光，光波的波长逐渐变小。

图16-1-14．薄膜干涉中的色散现象如图：把这层液膜当做一个平面镜，用它观察灯焰的像：是液膜前后两个反射的光形成的，与双缝干涉的情况相同，在膜上不同位置，来自前后两个面的反射光用图中实虚线来代表两列光，所走的路程差不同。

在某些位置叠加后加强，出现了亮纹，在另一些位置，叠加后相互削弱，于是出现了暗纹。

质对市爱慕阳光实验学校高三物理 用双缝干预条纹测光的波长全章复习一. 本周教学内容：：用双缝干预条纹测光的波长 全章复习 二. 知识要点：1. 通过安装调节仪器，使学生了解光波产生稳的干预现象的条件。

让学生观察白光及单色光的双缝干预图样，并测单色光波的波长。

2. 本章知识梗概 三. 、难点解析： 1. 原理：光源发出的光经滤色片成为单色光，单色光通过单缝后，相当于线光源。

通过双缝后，变成频率相同、相〔位〕差恒的相干光，可以在光屏上产生稳的干预图样根据计算波长的公式：lxd ∆=λ，测出双缝间的距离d ，双缝到光屏的距离l ，同种相邻干预条纹间的距离Δx ，即可算出单色光的波长。

方法：仪器安装调节好后，换上测量头，把测量头的游标尺置10mm 左右，调节目镜，在视场中出现清晰的干预条纹及分划板上的刻线，然后在单缝前套上或绿色滤色片即可开始测量。

分划板上的刻线形状如下图，一条水平刻线、二条竖直刻线。

竖直刻线与干预条纹平行。

假设不平行，松开测量头上的紧固螺钉，转动测量头，使竖直划线与干预条纹平行．在双缝距d 及缝屏距l 的条件下。

测出相邻两条亮〔或暗〕条纹的间距Δx ，就可计算波长λ。

假设直接测Δx ，测量的相对误差较大，因此可先测6条明〔或暗〕条纹的总间距．再计算出Δx 。

转动手轮，把分划板刻线对齐左边某一条清晰的亮〔或暗〕条纹，记下游标尺上的读数x 1，然后把分划板移向右边，把刻线对齐第七条亮〔或暗〕条纹，记下游标尺读数x 7，如下图。

6条条纹的总间距为x 7一x 1．那么617x x x -=∆。

分划板刻线能否对齐干预条纹，对测量结果影响很大，由于明暗条纹的单线不很清晰，测量时对齐干预明〔或暗〕条纹的中心。

方法如下：把明〔或暗〕条纹嵌在分划板两根短刻线之间，使条纹的两边边缘与短刻线的距离相，这时，中心刻线就对齐在条纹的中心，如下图。

为减小测量误差，x 1及x 7的读数重复测几次，取其平均值。

计算波长时，双缝缝距标在双缝座上，在安装仪器时就要把d 值记下来。

高考物理实验：用双缝干涉测量光的波长试题经典一、实验：用双缝干涉测量光的波长实验题1．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2．(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0.30 mm 、双缝和光屏之间的距离是900 mm ，则待测光的波长是________m(取三位有效数字)．3．我们用以下装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验：(1)在本实验中，需要利用关系式Lx dλ∆=来求解某色光的波长，其中L 和d 一般为已知量，所以测量x ∆是本实验的关键，观察下面的图像，你认为在实际操作中x ∆应选下列图中的________图（填写“甲”、“乙”）更为合适？(2)而在实际操作中，我们通常会通过测n 条亮纹间的距离取平均值的方法来减小测量误差。