2020_2021学年高中物理第十三章光4实验用双缝干涉测量光的波长课后练习(含解析)新人教版选修3_4

4．(多选)如图所示，用波长为
到屏上某点P的路程差为
S
2
A．距O点最近的一条暗纹必是
B．对屏上某点d＝
C．距O点越远的点
D．用各种色光在同一条件下实验，波长越短的色光条纹间距越小
【解析】当路程差
1)λ/2(n＝1,2,3…)时出现暗条纹，可见，当
项正确．由Δx＝lλ/d(
间的距离越小，故D项正确．
【答案】AD
5．在双缝干涉实验中，
当采取下列四组数据中的哪一组时，可在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹
(1)这个实验现象说明激光具有________性．
(2)通过测量出相邻亮点的距离可算出激光的波长．
据资料介绍：若双缝的缝间距离为a，双缝到感光片的距离为
相邻两亮点间的距离为b，则测得光的波长λ＝
间距a＝0.220 mm，用十分度的游标卡尺测感光片上亮点的距离时，尺与点的中心位置如图乙所示．
图乙中第1个到第4个亮点的距离是________mm.
________m．(保留两位有效数字)
(3)如果实验时将红激光换成蓝激光，屏上相邻两亮点间的距离将
【解析】(1)这个现象说明激光具有波动性．
(2)由乙图读出第1个到第4个亮点间距离为
8.5
mm
－1
(1)下列说法哪一个是错误的________
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝。

4实验：用双缝干涉测量光的波长[学习目标] 1.掌握双缝干涉条纹间距的计算公式及推导过程.2.掌握用双缝干涉测波长的原理、器材、操作步骤及注意事项.3.会利用双缝干涉实验测量单色光的波长，加深对双缝干涉的理解．一、实验原理如图1所示，两缝之间的距离为d，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略．图1两缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0，双缝到屏的距离OP0＝l.则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是：Δx＝l d λ.若已知双缝间距，再测出双缝到屏的距离l和条纹间距Δx，就可以求得光波的波长．二、实验器材双缝干涉仪，即光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头．另外，还有学生电源、导线、刻度尺等．三、实验步骤1．将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图2所示．图22．接好光源，打开开关，使灯丝正常发光．3．调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达屏．4．安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝的缝平行，两者间距5～10 cm，这时可观察白光的干涉条纹．5．在单缝和光源之间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹．四、数据处理1．安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹．2．使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a 1，将该条纹记为第1条亮条纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数a 2，将该条纹记为第n 条亮条纹，则相邻两亮条纹间距Δx ＝|a 2－a 1|n －1. 3．用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l (d 是已知的)．4．重复测量、计算，求出波长的平均值．五、误差分析1．光波的波长很小，Δx 、l 的测量对波长λ的影响很大．2．在测量l 时，一般用毫米刻度尺；而测Δx 时，用千分尺且采用“累积法”．3．多次测量求平均值．六、注意事项1．双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，不要随便拆解遮光筒、测量头等元件．2．滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸轻轻擦去．3．安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直，间距大约5～10 cm.4．照在屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴线所致．干涉条纹不清晰的主要原因一般是单缝与双缝不平行．5．测量头在使用时应使中心刻线对应着亮(暗)条纹的中心．6．光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行靠近．一、双缝干涉条纹间距问题例1 (多选)(2019·南通市高二期末)如图3所示，是双缝干涉实验装置的示意图，S 为单缝，S 1、S 2为双缝，P 为光屏，用绿光从左边照射单缝S 时，可在光屏P 上观察到干涉条纹．下列说法正确的是( )图3A ．将绿光换为红光，干涉条纹间的距离增大B ．将绿光换为紫光，干涉条纹间的距离增大C ．减小双缝间的距离，中央亮条纹会变成暗条纹D ．增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大答案AD解析根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝ldλ知，将绿光换为红光，波长变长，则干涉条纹间的距离增大，A正确；根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝ldλ知，将绿光换为紫光，波长变短，则干涉条纹间的距离减小，B错误；根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝ldλ知，减小双缝间的距离，即d变小，则干涉条纹间的距离增大，而且中央亮条纹仍然是中央亮条纹，C错误；根据双缝干涉条纹间的距离公式Δx＝ldλ知，增大双缝到屏的距离，即l增大，干涉条纹间的距离增大，D正确．例2在杨氏双缝干涉实验中，若单色光的波长λ＝5.89×10－7 m，双缝间的距离d＝1 mm，双缝到屏的距离l＝2 m，则第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距为______________．答案 1.178×10－2 m解析由Δx＝ldλ可知Δx＝1.178×10－3 m，则第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距为x＝10Δx＝1.178×10－2 m.二、实验原理与操作例3在“用双缝干涉测量光的波长”实验中(实验装置如图4)，下列说法错误的是()图4A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B．测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐C．为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距Δx＝a n－1D．将滤光片放在单缝与双缝之间不改变实验结果答案 A解析调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不放单缝和双缝，故A错误；测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐，故B正确；n条亮条纹之间有n －1个间距，相邻两条亮条纹的间距Δx ＝a n －1，故C 正确；根据实验原理知D 正确．三、实验数据处理例4 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，选用红色滤光片和间距为0.20 mm 的双缝，双缝与屏的距离为600 mm.某同学正确操作后，在目镜中看到如图5甲所示的干涉条纹．换成紫色滤光片正确操作后，使测量头分划板中心刻线与第k 级暗条纹中心对齐，在目镜中观测到的是图乙中的________(填字母)，此时测量头的读数为25.70 mm.沿同一方向继续移动测量头使分划板中心刻线与第k ＋5级暗条纹中心对齐，此时测量头标尺如图丙所示，其读数是______ mm ，紫光的波长等于______ nm.图5答案 D 19.40 420解析 由干涉条纹间距公式Δx ＝lλd可知，换上紫色滤光片后，在其他条件不变的情况下，间距变小，干涉条纹变密，分划板中心刻线应该在正中央，所以为D.测量头标尺读数为19.40 mm.平均条纹间距Δx ＝25.70－19.405 mm ＝1.26 mm ，根据λ＝d lΔx ，解得λ＝420 nm.1．如图6所示，A 、B 、C 、D 代表双缝产生的四种干涉图样，回答下面问题：图6(1)如果A图样是红光通过双缝干涉产生的，那么换用紫光得到的图样用________图样表示最合适．(2)如果将B图样的双缝距离变小，那么得到的图样用________图样表示最合适．(3)如果将A图样的双缝到屏的距离变小，那么得到的图样用________图样表示最合适．(4)如果将A图样的装置从空气移入水中，那么得到的干涉图样用________图样表示最合适．答案(1)C(2)D(3)C(4)C解析光源由红光换成紫光时，λ变小，根据公式Δx＝ldλ可知，相应Δx也变小，(1)中应选C；双缝距离d减小时，Δx变大，(2)中应选D；双缝到屏的距离l变小，得到的图样的Δx 变小，(3)中应选C；将装置从空气移入水中时，波长λ减小，Δx也减小，(4)中应选C. 2．(多选)利用如图7所示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长时，有下面几种说法，其中正确的是()图7A．实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝B．将滤光片由紫色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D．测量过程中，把5个条纹间距数成6个，导致波长测量值偏小答案ABD解析实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝，故A正确；将滤光片由紫色的换成红色的，波长变长，根据干涉条纹间距公式Δx＝ldλ知条纹间距变宽，故B正确；将单缝向双缝移动一小段距离后，条纹间距不变，故C错误；把5个条纹间距数成6个，则Δx偏小，根据Δx＝ldλ，可知波长的测量值偏小，故D正确．3．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，装置如图8所示．双缝间的距离d＝3 mm.图8若测定红光的波长，选用红色的滤光片，实验中测得双缝与屏之间的距离为0.70 m ，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0.500 mm)观察第1条亮条纹的位置如图9甲所示，其读数为________ mm ；观察第5条亮条纹的位置如图乙所示，其读数为______ mm.则可求出红光的波长λ＝________m ．(结果保留三位有效数字)图9答案 0 0.640 6.86×10－7 解析 由测量头的数据可知a 1＝0，a 2＝0.640 mm ，所以Δx ＝a 2－a 15－1＝0.6404 mm ＝1.60×10－4 m ， λ＝d Δx l ＝3×10－3×1.60×10－40.70 m ≈6.86×10－7 m.1．(2019·厦门外国语学校高二下期中)某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图1甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示．他改变的实验条件可能是( )图1 A．减小光源到单缝的距离B．减小双缝之间的距离C．减小双缝到光屏之间的距离D．换用频率更高的单色光源答案 B解析改变一个实验条件后亮条纹之间的间距变大，由公式Δx＝ldλ可知，要使Δx增大，可增大双缝到光屏之间的距离l，C错；减小双缝之间的距离d，B对；换用波长更长，即频率更低的单色光源，D错；减小光源到单缝的距离不会改变Δx，A错．2．(多选)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，若用单色光照射后观察毛玻璃屏上的条纹如图2所示，则有()图2A．若只适当增大单缝的宽度，则条纹间距将减小B．若只适当增大双缝的间距，则条纹间距将减小C．若只适当增大照射光的频率，则条纹间距将增大D．若只适当增大双缝到光屏的间距，则条纹间距将增大答案BD3．(多选)利用图3中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法正确的是()图3A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D．换一个双缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄答案ABD解析由条纹间距公式Δx＝ldλ可知，A项中l减小，Δx变小；B项中λ变大，Δx变大；D 项中d变大，Δx变小．故A、B、D正确．4．(多选)某同学在做双缝干涉实验时，按装置图安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于()A．光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大B．没有安装滤光片C．单缝与双缝不平行D．光源发出的光束太强答案AC解析安装实验器材时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝要相互平行，才能使实验成功．当然还要使光源发出的光束不致太暗．综上所述，可知选项A、C正确．5．(多选)英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象．图4为实验装置简图，M为竖直线状光源，N和O均为有狭缝的遮光屏，P为像屏．现有四种刻有不同狭缝的遮光屏，实验时正确的选择是()图4A．N应选用遮光屏1 B．N应选用遮光屏3C．O应选用遮光屏2 D．O应选用遮光屏4答案AC6．某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”的实验中．(1)该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5所示．若要使两者对齐，该同学应如何调节________．图5A．仅左右转动透镜B．仅旋转单缝C．仅旋转双缝D．仅旋转测量头(2)如图所示中条纹间距表示正确的是________．答案(1)D(2)CE解析(1)发现干涉图样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A、B、C错误，D正确．(2)干涉条纹的中心间距是指一个亮条纹与一个暗条纹的宽度的和，等于两个相邻的亮条纹(或暗条纹)的中心之间的距离，故题图C、E是正确的．7．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图6所示．图6(1)以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点：A．灯丝和单缝及双缝必须平行放置B．干涉条纹与双缝垂直C．干涉条纹疏密程度与双缝间距有关D．干涉条纹间距与光的波长有关以上几点中你认为正确的是________．(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时，手轮上的示数如图7所示，该读数为________ mm.图7答案(1)ACD(2)0.702解析(1)为使屏上的干涉条纹清晰，灯丝与单缝和双缝必须平行放置，所得到的干涉条纹与双缝平行，由Δx ＝l dλ可知，条纹的疏密程度与双缝间距离、光的波长有关，所以A 、C 、D 选项正确．(2)固定刻度读数为0.5 mm ，可动刻度读数为20.2×0.01 mm ，所以测量结果为0.5 mm ＋20.2×0.01 mm ＝0.702 mm.8．(2020·厦门一中高二下期中)某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”的实验时，第一次分划板中心刻线对齐第2条亮条纹的中心时(如图8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线对齐第6条亮条纹的中心时(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 ＝0.5 mm ，双缝到屏的距离l ＝1 m ，则：图8(1)图乙中游标卡尺的示数为________ cm.(2)图丁中游标卡尺的示数为________ cm.(3)所测光波的波长为________ m(保留两位有效数字)．答案 (1)1.250 (2)1.775 (3)6.6×10－7解析 (1)题图乙游标卡尺的固定刻度读数为 1.2 cm ，游标尺上第10个刻度游标读数为0.05×10 mm ＝0.50 mm ＝0.050 cm ，所以最终读数为1.2 cm ＋0.050 cm ＝1.250 cm.(2)题图丁游标卡尺的固定刻度读数为1.7 cm ，游标尺上第15个刻度游标读数为0.05×15 mm ＝0.75 mm ＝0.075 cm ，所以最终读数为：1.7 cm ＋0.075 cm ＝1.775 cm.(3)Δx ＝1.775 cm －1.250 cm 6－2≈0.131 cm 根据Δx ＝l dλ得，λ≈6.6×10－7 m. 9．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，(1)某同学先将光源靠近遮光筒的双缝端并等高放置，然后在筒的另外一侧观察，发现筒的上壁照得很亮，此时他应将遮光筒的观察端向________(填“上”或“下”)调节．(2)某次测量如图9所示，则读数为________ mm.图9(3)几位同学实验时，有的用距离为0.1 mm 的双缝，有的用距离为0.2 mm 的双缝；同时他们还分别用红、紫两种不同颜色的滤光片遮住光源进行了观察，下列选项图选自他们的观察记录，其中正确反映实验结果的是________．(已知红光波长大于紫光的波长)答案 (1)上 (2)5.007 (3)BD解析 (1)发现筒的上壁照得很亮说明光线向上，即观察端偏下，所以应将观察端向上调节；(2)螺旋测微器的固定刻度读数为5 mm ，可动刻度读数为0.7×0.01 mm ＝0.007 mm ，所以最终读数为5 mm ＋0.007 mm ＝5.007 mm ；(3)根据Δx ＝lλd可知，当红光分别通过距离为0.1 mm 和0.2 mm 的双缝时，双缝距离越大的条纹间的距离越小，故B 正确；同理，当红光和紫光通过相同距离的双缝时即l 、d 相同情况下，波长越长的条纹间的距离越大，故D 正确．10．(2019·全国卷Ⅱ)某同学利用图10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：图10(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，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 ．将屏向远离双缝的方向移动D ．使用间距更小的双缝(2)若双缝的间距为d ，屏与双缝间的距离为l ，测得第1条暗条纹到第n 条暗条纹之间的距离为Δx ，则单色光的波长λ＝________.(3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm ，测得屏与双缝间的距离为1.20 m ，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm.则所测单色光的波长为________ nm(结果保留3位有效数字)．答案 (1)B (2)d Δx (n －1)l(3)630 解析 (1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，需要减小条纹间距，由公式Δx ＝l dλ可知，需要减小双缝到屏的距离l 或增大双缝间的距离d ，故B 项正确，A 、C 、D 项错误．(2)由题意可知，Δx n －1＝l d λ，解得λ＝d Δx (n －1)l. (3)将已知条件代入公式解得λ＝630 nm.。

4实验：用双缝干涉测量光的波长[学习目标] 1.掌握双缝干涉条纹间距的计算公式及推导过程.2.掌握用双缝干涉测波长的原理、操作、器材及注意事项，3.会利用双缝干涉实验测量单色光的波长，加深对双缝干涉的理解．一、双缝干涉条纹间距的计算[导学探究]如图1所示，两缝间的距离为d，两缝连线中点为O，两缝连线的中垂线与屏的交点为P0，双缝到屏的距离OP0＝l，屏上有一点P到两缝的距离为r1和r2，用波长为λ的激光照射双缝．若屏上P点是中央亮条纹上侧第k条亮纹，P点到P0点的距离满足什么条件？请阅读课本相关内容，参照下图，写出推导过程．图1答案 x ＝kl d λ.推导过程：Δr ＝r 2－r 1＝kλ≈d sin θ，x ＝l tan θ≈l sin θ，可得x ＝kld λ.[知识梳理] 双缝干涉条纹间距的决定因素及关系式 1．决定双缝干涉条纹间距的关系式推导如图1所示，Δr ＝r 2－r 1＝d sin θ，x ＝l tan θ≈l sin θ，消去sin θ可得r 2－r 1＝d xl .又因为满足条件r 2－r 1＝±kλ是亮条纹，故得x ＝±k ld λ，相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距为：Δx ＝l dλ.2．若双缝到屏的距离用l 表示，双缝间的距离用d 表示，相邻两条亮条纹间的距离用Δx 表示，则入射光的波长为λ＝d Δxl .[即学即用] 判断下列说法的正误．(1)使用同一双缝实验装置做实验，亮条纹间距与光波波长成正比．(×)(2)根据λ＝d Δxl ，用同一种色光做双缝干涉实验，光波波长随双缝间距的增大而增大．(×)(3)单色光的双缝干涉条纹是等间距明暗相间的条纹．(√)二、实验：用双缝干涉测量光的波长1．实验器材双缝干涉仪，即光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头．另外还要有学生电源和导线等． 2．实验步骤(1)按如图2所示安装仪器．图2(2)将光源中心、单缝中心、双缝中心都调节在遮光筒的中心轴线上．(3)使光源发光，在光源和单缝之间加红(绿)色滤光片，让过滤后的条形光斑恰好落在双缝上，通过调节遮光筒上测量头的目镜，观察单色光的干涉条纹；撤去滤光片，观察白光的干涉条纹(彩色条纹)．(4)再次加装滤光片，通过目镜观察单色光的干涉条纹，同时调节手轮，使分划板的中心刻线对齐某一亮(暗)条纹的中心，记下此时手轮的读数，然后继续转动手轮使分划板移动，直到分划板的中心刻线对齐另一亮(暗)条纹中心，再次记下此时手轮读数和移过分划板中心刻线的条纹数n .(5)将两次手轮的读数相减，求出n 个亮(暗)条纹间的距离a ，利用公式Δx ＝an －1算出条纹间距，然后利用公式λ＝dl Δx ，求出此单色光的波长λ(d 、l 仪器中都已给出)．(6)换用不同颜色的滤光片，重复步骤(3)、(4)，并求出相应的波长． 3．注意事项(1)单缝、双缝应相互平行，其中心大致位于遮光筒的中心轴线上，双缝到单缝的距离应相等． (2)测双缝到屏的距离l 时用毫米刻度尺多次测量取平均值．(3)测条纹间距Δx 时，用测量头测出n 条亮(暗)条纹间的距离a ，求出相邻两条亮(暗)条纹间的距离Δx ＝a n －1.一、双缝干涉条纹间距问题例1在用红光做双缝干涉实验时，已知双缝间的距离为0.5 mm ，测得双缝到光屏的距离为1.0 m ，在光屏上第一条暗条纹到第六条暗条纹间的距离为7.5 mm.则：(1)此红光的频率为多少？它在真空中的波长为多少？(2)假如把整个装置放入折射率为43的水中，这时屏上相邻亮条纹的间距为多少？答案 (1)4.0×1014 Hz 7.5×10－7 m (2)1.125×10－3 m解析 (1)相邻两条暗条纹间的距离：Δx ＝7.5×10－35 m ＝1.5 ×10－3 m.根据λ＝dl Δx 得：λ＝0.5×10－31.0×1.5×10－3 m ＝7.5×10－7 m ，由f ＝c λ得此光的频率：f ＝cλ＝ 3.0×1080.75×10－6Hz ＝4.0×1014 Hz.(2)在水中红光的波长λ′＝λn ＝34×7.5×10－7 m ＝5.625×10－7 m ，相邻两条亮条纹间的距离为：Δx ＝l d λ′＝ 1.00.5×10－3×5.625×10－7 m ＝1.125×10－3 m二、实验：用双缝干涉测量光的波长例2在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，装置如图3所示．双缝间的距离d＝3 mm.图3(1)若测量红光的波长，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的距离为0.70 m，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0.500 mm)观察第1条亮条纹的位置如图4甲所示，观察第5条亮条纹的位置如图乙所示．则可求出红光的波长λ＝________m.图4答案 见解析解析 (1)要测量红光的波长，应用红色滤光片．由Δx ＝ld λ可知要想测λ必须测定双缝到屏的距离l 和条纹间距Δx .(2)由测量头的数据可知a 1＝0，a 2＝0.640 mm ， 所以Δx ＝a 2－a 1n －1＝0.6404 mm ＝1.60×10－4 m ，λ＝d Δx l ＝3×10－3×1.60×10－40.70m ≈6.86×10－7 m.1．如图所示，A 、B 、C 、D 代表双缝产生的四种干涉图样，回答下面问题：(1)如果A图样是红光通过双缝产生的，那么换用紫光得到的图样用________图样表示最合适．(2)如果将B图样的双缝距离变小，那么得到的图样用________图样表示最合适．(3)如果将A图样的双缝到屏的距离变小，那么得到的图样用________图样表示最合适．(4)如果将A图样的装置从空气移入水中，那么得到的干涉图样用________图样表示最合适．答案(1)C(2)D(3)C(4)C解析利用Δx＝ldλ公式，光源由红光换成紫光时，λ变小，相应Δx也变小，(1)中应选C；双缝距离d减小时，Δx变大，(2)中应选D；双缝到屏的距离l变小，得到的图样的Δx变小，(3)中应选C；将装置从空气移入水中时，波长λ减小，Δx也减小，(4)中应选C.2．如图5所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各装置的名称依次是下列选项中的()图5A．a单缝、b滤光片、c双缝、d光屏B．a单缝、b双缝、c滤光片、d光屏C．a滤光片、b单缝、c双缝、d光屏D．a滤光片、b双缝、c单缝、d光屏对于某种单色光，为增加相邻亮纹(或暗纹)之间的距离，可采用的方法是(任写一种方法)________．答案C增加双缝到屏的距离或减小双缝间距解析a、b、c、d各装置的名称分别为滤光片、单缝、双缝、光屏，故C正确；由Δx＝ldλ可知，要增加相邻亮纹(或暗纹)的距离，可以增加双缝到屏的距离，也可以减小双缝间距．3．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Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比，Δx1________(填“＞”“＜”或“＝”)Δx2.若实验中红光的波长为630 nm，双缝与屏幕的距离为1.00 m，测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm，则双缝之间的距离为________mm.答案＞0.300解析根据Δx＝ldλ，因为红光的波长比绿光的长，所以红光的干涉条纹间距Δx1比绿光的干涉条纹间距Δx2大；由题意得相邻亮条纹的间距为Δx＝a5＝10.55mm＝2.1×10－3 m，再由Δx＝ldλ可以解得d＝0.300 mm.一、选择题1．做双缝干涉实验时，要增大屏上相邻亮条纹之间的距离，可以采取的措施是()A. 减小双缝到屏的距离B. 增大光的频率C. 增大双缝之间的距离D. 增大光的波长答案 D解析由双缝干涉中条纹间距的表达式Δx＝ldλ可知，增大条纹间距Δx，可以增大双缝到屏的距离l、减小双缝之间的距离d，或者增大光的波长λ，故A、C错，D对；增大光的频率，则减小了光的波长，条纹间距减小，故B错．2．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图1 (甲)所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如(乙) 图所示．他改变的实验条件可能是()图1A. 减小光源到单缝的距离B. 减小双缝之间的距离C. 减小双缝到光屏之间的距离D. 换用频率更高的单色光源答案 B解析改变条件后亮条纹之间的间距变大，由公式Δx＝ldλ可知，要使Δx增大，可增大双缝到光屏之间的距离l，C错误；减小双缝之间的距离d，B对；换用波长更长，即频率更低的单色光，D错；改变光源到单缝的距离不会改变Δx，A错．3．(多选)利用图2中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法正确的是()图2A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D．换一个双缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄答案ABD解析由条纹间距公式Δx＝ldλ(d指双缝间距离，l是双缝到屏的距离)，可知：A项中l减小，Δx变小；B项中λ变大，Δx变大；D项中d变大，Δx变小．故A、B、D正确．4．(多选)某同学按双缝干涉实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功．若他在此基础上对仪器的安装做如下改动，仍能使实验成功的是()A. 将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许，其他不动B. 将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动C. 将单缝向双缝移动少许，其他不动D. 将单缝与双缝的位置互换，其他不动答案ABC解析由Δx＝ldλ知，改变双缝到光屏的距离l仍能得到清晰条纹，只不过条纹间距变化，故A正确．单缝与双缝间的距离对干涉无影响，故C正确．滤光片的作用是得到相干单色光，装在单缝前还是在单、双缝之间不影响干涉，故B正确．5. (多选)关于“双缝干涉测光波的波长”实验，正确的说法是()A．实验时应调节各器件共轴，并且单缝和双缝的缝应相互平行B．观察到的白光和干涉图样是：在视野中可以看到彩色的干涉条纹，中央为一条白亮的零级干涉条纹；彩色条纹的排列，以零级亮条纹为中心左右对称，在第一级亮条纹中紫色在最外侧C．看到白光的干涉条纹后，在单缝前面放上红色或绿色滤光片，即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹，且红条纹的间距比绿条纹的间距大D．测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数答案ACD6．在“用双缝干涉测量单色光的波长”实验中()A．光源与屏之间应依次放置双缝、滤光片、单缝B．光源与屏之间应依次放置滤光片、双缝、单缝C．实验中，若仅将绿色滤光片改为红色滤光片，则屏上的干涉条纹间距将变宽D．实验中，若仅将绿色滤光片改为红色滤光片，则屏上的干涉条纹间距将变窄答案 C解析本实验先由滤光片得到单色光，再经单缝必须形成线光源，最后经过双缝，得到频率相同的光，进行干涉，故光源与屏之间应依次放置：滤光片、单缝、双缝，故A、B错误；根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝ldλ知，增大双缝到屏间的距离，或减小双缝间距，或换波长较长的光照射，可以增大条纹的间距，从而便于测量．单缝与双缝的间距不影响条纹间距．故C正确，D错误．7．(多选)双缝干涉实验装置如图3所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹．屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹．如果将入射的绿光换成红光或蓝光，下列讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况．其中正确的是()图3A．O点是红光的亮条纹B．红光的第一条亮条纹在P点的上方C．O点不是蓝光的亮条纹D．蓝光的第一条亮条纹在P点的上方答案AB解析O点到两缝的距离相等，故不论换用红光还是蓝光，O点均为亮条纹，所以A正确，C错误；由Δx＝ldλ可知，红光的波长比绿光的大，条纹间距也比绿光大，因此，红光的第一条亮条纹在P点的上方，B正确；同理，蓝光的波长比绿光的小，蓝光的第一条亮条纹在P点的下方，D错误．8．如图4所示双缝干涉实验中产生的条纹图样，甲图为用绿光进行实验的图样，a为中央亮条纹．乙图为换用另一种单色光进行实验的图样，a′为中央亮条纹，两次实验中双缝间距和双缝到屏的距离相等，则以下说法中正确的是()图4A．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长B．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短答案 A解析因为条纹间距与波长成正比，乙图中条纹间距大于甲图，故乙图中照射光的波长较长，可能为红光，故A正确．二、非选择题9. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，若已知双缝间的距离d.(1)若测定绿光的波长，应选用________色的滤光片．实验时需要测定的物理量有________和________．(2)已知双缝到光屏之间的距离l＝500 mm，双缝之间的距离d＝0.50 mm，单缝到双缝之间的距离s＝100 mm，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5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．增大双缝间距图5 答案(1)绿双缝到屏的距离相邻条纹间距(2)6.4×10－7(3)AB解析(1)由于测量绿光的波长，因此应用绿色滤光片．由Δx＝ldλ可知要想测λ必须测定双缝到屏的距离l和条纹间距Δx.(2)游标卡尺读数精确度为0.1 mm，A位置主尺读数为11 mm，游标尺读数为1，读数为x1＝11 mm＋1×0.1 mm＝11.1 mm，同理B位置读数为x2＝15.6 mm，则条纹间距Δx＝x2－x17≈0.64mm.则λ＝dlΔx＝6.4×10－7 m.10．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6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．图6(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用刻度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)测量数条亮条纹间的距离.在操作步骤②时还应注意：____________.(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图7甲所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数______ mm，求得相邻亮条纹的间距Δx为______ mm.图7(4)已知双缝间距d 为2.0×10－4 m ，测得双缝到屏的距离l 为0.700 m ，由计算式λ＝________，求得所测红光的波长为________ nm.答案 (1)E D B (2)见解析 (3)13.870 2.310(4)d Δx l6.6×102 解析 (1)滤光片E 是用来从白光中选出单色红光的，单缝屏是用来获得线光源的，双缝屏是用来获得相干光源的，最后成像在毛玻璃屏上．所以排列顺序为：C 、E 、D 、B 、A .(2)在操作步骤②时应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必须使缝平行；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和毛玻璃屏的中心在同一轴线上．(3)测量头的读数应先读整数刻度，然后看半刻度是否露出，最后看可动刻度，图乙读数为13.870 mm ，图甲读数为2.320 mm ，所以相邻亮条纹间距Δx ＝13.870－2.3205mm ＝2.310 mm. (4)由条纹间距公式Δx ＝l d λ得：λ＝d Δx l代入数据得：λ＝6.6×10－7 m ＝6.6×102 nm.11．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，调节分划板的位置，使分划板的中心刻线对齐中央亮条纹的中心，此时螺旋测微器的读数如图8甲所示，转动手轮，使分划板向一侧移动，使分划板的中心刻线对齐第3条亮条纹的中心，此时螺旋测微器的读数如图乙所示．已知双缝间距d ＝1.5 mm ，双缝到屏的距离l ＝1.00 m ，则被测光的波长为多少？图8答案 3.15×10－7 m解析 图甲读数为1.130 mm ，图乙读数为1.760 mm. 相邻两条亮条纹的间距Δx ＝1.760－1.1303mm ＝0.210 mm. 由Δx ＝l d λ得λ＝d Δx l ＝1.5×10－3×0.210×10－31.00 m ＝3.15×10－7 m.。

第4节 实验：用双缝干涉测量光的波长1．(多选)如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置示意图，图中①是光源，②是滤光片，③是单缝，④是双缝，⑤是光屏。

下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是( )A ．增大③和④之间的距离B ．增大④和⑤之间的距离C ．已知λ绿<λ红，将绿色滤光片改成红色滤光片D ．增大双缝之间的距离 答案 BC解析 光屏上相邻两条亮纹之间距离Δx ＝ldλ，④和⑤之间的距离等于l ，增大④和⑤之间的距离可增大相邻两条亮纹之间距离，B 正确；将绿色滤光片改成红色滤光片，增大了入射光的波长，相邻两条亮纹之间距离增大，C 正确；增大双缝之间的距离d ，相邻两条亮纹之间距离减小，D 错误；增大③和④之间的距离，不会改变相邻两条亮纹之间的距离，A 错误。

2．(多选)某同学在做双缝干涉实验时，安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于( )A ．光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大B ．滤光片、单缝、双缝的中心在同一高度C ．单缝与双缝不平行D ．光源发出的光束太强 答案 AC解析 安装实验器件时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝的中心要在同一高度，且在遮光筒的轴线上，单缝与双缝要互相平行才能使实验成功。

当然还要使光源发出的光束不能太暗，A 、C 正确。

3．在双缝干涉实验中，一钠灯发出波长为589 nm 的光，在距双缝1.00 m 的屏上形成干涉图样。

观察和测量图样上相邻两亮条纹中心间距为0.350 cm ，则双缝的间距应为( )A ．2.06×10－7m B ．2.06×10－4m C ．1.68×10－4 m D ．1.68×10－3m答案 C解析 在双缝干涉实验中，相邻亮条纹间距Δx 、双缝间距d 与双缝到屏的距离l 间的关系为Δx ＝l d λ，则双缝间距d ＝lλΔx ＝1.00×589×10－90.350×10－2m≈1.68×10－4m 。

高中物理选修3-4 13.4 实验：用双缝干涉测量光的波长课时同步习题（含答案解析）1．某同学在做双缝干涉实验时，安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于( ) A．光束的中央轴线与遮光筒不一致，相差较大B．滤光片、单缝、双缝的中心在同一高度C．单缝与双缝不平行D．光源发出的光太强2．某同学在实验中，用一束阳光照射单缝，在光屏上没有观察到干涉条纹，移去双缝屏，屏上出现一条较窄的光斑，分析实验失败的原因，最大的可能性是( )A．单缝的宽度太宽B．双缝间的距离太小C．双缝到单缝的距离不相等D．阳光不能作光源3．(2011年高考北京理综卷)如图13－4－6所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹．要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以( )图13－4－6A．增大S1与S2的间距B．减小双缝屏到光屏的距离C．将绿光换为红光D．将绿光换为紫光4.图13－4－7双缝干涉实验装置如图13－4－7所示，调整实验装置使得像屏上可以见到清晰的干涉条纹．关于干涉条纹的情况，下列叙述正确的是( )A．若将像屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹B．若将像屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹将不会发生变化C．若将像屏向上平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹D．若将像屏向上平移一小段距离，屏上的干涉条纹将不会发生变化5．利用如图13－4－8所示的装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法：图13－4－8A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄E．去掉滤光片后，干涉现象消失其中正确的是________________．6．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13－4－9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13－4－9(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13－4－10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13－4－10(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参考答案1.AC 解析：选AC.安装实验器材时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒的轴线，单缝与双缝要互相平行才能使实验成功．当然还要使光源发出的光束不能太暗，据上述分析可知选项A 、C 正确．2. 解析：选A.在双缝干涉实验中，在双缝间距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下，干涉条纹间距跟光波的波长成正比，Δx ＝l d λ，双缝间距离d 越小，相邻两亮纹中心间距Δx 越大，干涉条纹越清晰，故B 错；由以上分析，双缝到单缝距离不相等时，屏上仍会出现干涉条纹，故C 错；阳光为白光，其干涉条纹是明暗相间的彩色条纹，故最大可能性是单缝太宽，使从同一位置通过单缝的光的频率不相等，不能发生干涉．3.解析：选C.由双缝干涉条纹间距公式Δx ＝l d λ可知：增大S 1与S 2的间距d ，Δx 将减小，A 项错误；减小双缝屏到光屏的距离l ，Δx 将减小，B 项错误；红光波长大于绿光，λ变大，Δx 将变大，C 项正确；紫光波长小于绿光，λ变小，Δx 将变小，D 项错误．4. 解析：选ACD.双缝干涉发生后，并不只是在光屏上有干涉图样，而是在双缝右侧的三维空间、只要通过双缝后的两列光波相遇的地方叠加都能发生光的干涉现象，并且在新的位置仍很清晰．A 条纹间距变宽，C 、D 条纹间距不变．故A 、C 、D 正确．5. 解析：由条纹间距公式Δx ＝l d λ，d 指双缝间距离，l 是双缝到屏的距离，可知A 项中l 减小，Δx 变小；B 项中λ变大，Δx 变大；D 项中d 变大，Δx 变小，故A 、B 、D 正确．答案：ABD6. 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 ＝l d λ可得：λ＝d l Δx可求出λ＝2.0×10－40.700×2.310×106 nm ＝6.6×102 nm. 答案：(1)E 、D 、B (2)单缝和双缝间距5～10 cm 使单缝与双缝相互平行 (3)13.870 2.310 (4)d l Δx6．6×102。

一、单选题(选择题)1. 如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各装置的名称依次是下列选项中的（）A．a单缝、b滤光片、c双缝、d光屏B．a滤光片、b单缝、c双缝、d光屏C．a单缝、b双缝、c滤光片、d光屏D．a滤光片、b双缝、c单缝、d光屏2. 双缝干涉的实验装置如图所示，光源发出的白光通过透镜后把单缝照亮，单缝相当于一个线光源，又把双缝照亮，通过双缝的两束光产生干涉，在屏上出现彩色干涉条纹，为了测量单色光的波长，可在单缝前加上滤光片，在屏上将出现单色光的干涉条纹，用测量头测得第4条与第11条亮条纹中心之间的距离D为，双缝的间距用d表示，下列说法正确的是（）A．相邻亮条纹中心之间的距离为B．若用激光做光源，则可以直接用激光束照射双缝，即可获得干涉条纹C．为增大相邻亮条纹的间距，实验时可以让双缝间的距离大些，让双缝与屏之间的距离小些D．若实验中所用的单色光的频率为，则双缝到屏之间的距离为3. 用图甲所示装置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，测量头卡尺的示数为11.4mm，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（）A．2.38×10-7m B．2.38×10-9m C．9.5×10-7m D．9.5×10-9m4. 如图甲所示，是一双缝干涉实验的装置示意图，其中①是光源，现分别用a、b两束单色光进行实验，在不调整实验装置的情况下，分别得如图乙、丙所示的干涉图样：乙图是a光照射的图样，丙图是b光照射的图样。

则（）A．光学元件②是单缝、③是双缝片、④是滤光片B．a光波长小于b光的波长C．在水中a光传播的速度较大D．若用a光照射某金属时打不出光电子，则用b光照射该金属时一定打不出光电子5. 某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图（甲）所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图（乙）所示。

实验：用双缝干涉测光的波长(一)目的了解光波产生稳定的干涉现象的条件；观察双缝干涉图样；测定单色光的波长。

(二)原理据双缝干涉条纹间距λdLx =∆得，波长x L d ∆⋅=λ。

已知双缝间距d ，再测出双缝到屏的距离L 和条纹间距Δx ，就可以求得光波的波长。

(三)器材实验装置采用双缝干涉仪，它由各部分光学元件在光具座上组成，如图实1所示，各部分元件包括光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏。

(四)步骤1.将光源和遮光筒安装在光具座上,调整光源的位置,使光源发出的光能平行地进入遮光筒并照亮光屏.2.放置单缝和双缝,使缝相互平行,调整各部件的间距,观察白光的双缝干涉图样.3.在光源和单缝间放置滤光片,使单一颜色的光通过后观察单色光的双缝干涉图样.4.用米尺测出双缝到光屏的距离L,用测量头测出相邻的两条亮(或暗)条纹间的距离Δx.5.利用表达式x Ld∆⋅=λ,求单色光的波长. 6.换用不同颜色的滤光片,观察干涉图样的异同,并求出相应的波长. (五)注意事项1.放置单缝和双缝时,必须使缝平行,并且双缝和单缝间的距离约为5~10cm.2.要保证光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒和光屏的中心在同一条轴线上。

3.测量头的中心刻线要对应着亮(或暗)条纹的中心.4.为减小实验误差,先测出n 条亮(或暗)条纹中心间的距离a,则相邻两条亮(或暗)条纹间的距离光源滤光片 单缝 双缝遮光筒屏图实1图实 21-=∆n ax . (六)例题例1.（1）如图实2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，为增加相邻亮纹（暗纹）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 （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条亮纹，读下手轮的读数如图实3所示。

光源滤光片f 1,.单缝双缝遮光筒屏-—三454011111111Illi 1 1n 气35—30（M）第十三章光4•实验：用双缝干涉测量光的波长•练案•当堂检测A组（反馈练）1.某学习小组为探究影响干涉条纹宽度的因素，在实验室用蓝光做了双缝干涉实验，在光屏上呈现出蓝、暗相间的平行条纹，设相邻两条蓝条纹间的距离为力和你认以下结论屮正确的是（）A.单缝到双缝间的距离越大，就越大B.双缝之间的距离越大，力x就越大C.双缝到光屏之间的距离越大，//就越大D.双缝间的距离不变，双缝的每条缝的宽度越大，//就增大2.在利用双缝干涉测定光波波长时，首先调节 ________ 和_______ 的中心均位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝竖直并且互相平行.当屏上11!现了干涉图样后，用测量头上的游标卡尺测出〃条明纹间距离日，则两条相邻明条纹间的距离A斫___________ ，双缝到毛玻璃屏的距离厶用_______ 测量，用公式_______ 可以测岀单色光的波长。

3.用红光做光的干涉实验时，已知双缝间的距离为0.2x10-3〃，测得双缝到屏的距离为0.700m ,分划板屮心刻线对齐第一级亮条纹屮央时手轮读数0.200xl0 3m为，笫四级亮条纹所在位置为7.470xl（）-3m,求红光的波长.若改用蓝光做实验，其他条件不变，则干涉条纹宽度如何变化？B组（拓展练）1.用双缝干涉测光的波长。

实验装置如图2 （甲）所示，已知单缝与双缝间的距离厶=100mm, 双缝与屏的距离厶二700mm,双缝间距爪0. 25俪。

用测量头來测量亮纹中心的距离。

测量头由分划板、FI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 （乙）所示，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板屮心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数。

（甲）（乙）第4条吋读数（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2 （丙）所示，则对准第1条时读数沪 ________ mm.对准第4条吋读数护 ________ mm（2）_____________________________ 写出计算波长入的表达式, A=nm.2.用氨筑激光器进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间距离d =0.1加加，双缝到屏的距离L = 6.0/77,测得屏上干涉条纹屮亮条纹的间距3.8cm,氨筑激光器发出的红光的波长Q是多4少？假如把整个装置放入折射率是一的水中，这时屏上的条纹间距是多少？3【参考答案】A组（反馈练）1. C2.光源、滤光片、单缝、双缝、△尤=亠、刻度尺、A = -Ar 3. 6.922xl0_7m变n-\L窄B组（拓展练）1.（1）本题首先要准确手读出手轮上的读数，答案分别是2. 190 mm, 7. 868 mm；（2）根据公式= 以及心=亠=邑二〉，容易得到波长计算式d n-1 n-\2 = @心二d（£T）,代入数值解得2=676nm L 3L2.波长A = 4,lx\0-7m,屏上的条纹间距2.8x103〃T J 2依据Ar = -/l可知：A = -Ax ,代入算出波长为6.3x10-7加.由^=~求出〃厶n2=4.7x10—7加，再由公式=d可得：Zk¥ = 2.8xl0"2m。

实验：用双缝干涉测量光的波长1．(多选)某同学在做双缝干涉实验时，按要求安装好实验装置后，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是因为( )A ．光源发出的光束太强B ．单缝与双缝不平行C ．没有安装滤光片D ．光束的中心轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大解析：安装双缝干涉仪器要做到：光束的中心轴线与遮光筒的轴线重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝、双缝要处在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝要相互平行，光源发出的光束不能太暗．综上所述，B 、D 正确．答案：BD2．在“用双缝干涉测量单色光的波长”实验中( )A ．光源与屏之间应依次放置双缝、滤光片、单缝B ．光源与屏之间应依次放置滤光片、双缝、单缝C ．实验中，若仅将绿色滤光片改为红色滤光片，则屏上的干涉条纹间距将变宽D ．实验中，若仅将绿色滤光片改为红色滤光片，则屏上的干涉条纹间距将变窄解析：本实验先由滤光片得到单色光，再经单缝形成线光源，最后经过双缝，得到频率相同的光，进行干涉，故光源与屏之间应依次放置：滤光片、单缝、双缝，故A 、B 错误；根据双缝干涉条纹的间距公式Δx ＝l dλ知，增大双缝到屏间的距离，或减小双缝间距，或换波长较长的光照射，可以增大条纹的间距，从而便于测量，故C 正确，D 错误．答案：C3．(1)如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a 、b 、c 、d 各装置的名称依次是下列选项中的( )A ．a 单缝、b 滤光片、c 双缝、d 光屏B ．a 单缝、b 双缝、c 滤光片、d 光屏C ．a 滤光片、b 单缝、c 双缝、d 光屏D ．a 滤光片、b 双缝、c 单缝、d 光屏(2)对于某种单色光，为增加相邻亮纹(或暗纹)之间的距离，可采用的方法是(任写一种方法)________．解析：a 、b 、c 、d 各装置的名称分别为滤光片、单缝、双缝、光屏，故C 正确；由Δx＝l d λ可知，要增加相邻亮纹(或暗纹)之间的距离，可以增加双缝到屏的距离，也可以减小双缝间距．答案：(1)C (2)增加双缝到屏的距离或减小双缝间距4．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Δx 1与绿光的干涉条纹间距Δx 2相比，Δx 1________Δx 2(选填“＞”“＜”或“＝”)．若实验中红光的波长为630 nm ，双缝与屏幕的距离为1.00 m ，测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm ，则双缝之间的距离为________mm.解析：根据Δx ＝ldλ，因为红光的波长比绿光的长，所以红光的干涉条纹间距Δx 1比绿光的干涉条纹间距Δx 2大；由题意得相邻亮条纹的间距为Δx ＝a 5＝10.55mm ＝2.1×10－3 m ，再由Δx ＝l dλ可以解得d ＝0.300 mm.答案：＞ 0.3005．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，装置如图所示．双缝间的距离d ＝3 mm.(1)若测量红光的波长，应选用________色的滤光片．实验时需要测定的物理量有________和________．(2)若测得双缝与光屏之间的距离为0.70 m ，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0.500 mm)观察第1条亮条纹的位置如图甲所示，观察第5条亮条纹的位置如图乙所示．则可求出红光的波长λ＝________m.解析：(1)要测量红光的波长，应用红色滤光片．由Δx ＝l dλ可知要想测λ必须测定双缝到光屏的距离l 和条纹间距Δx .(2)由测量头的数据可知a 1＝0，a 2＝0.640 mm ，所以Δx ＝a 2－a 1n －1＝0.6404mm ＝1.60×10－4 m ， λ＝d Δx l ＝3×10－3×1.60×10－40.70m≈6.86×10－7 m. 答案：见解析6．利用双缝干涉测定单色光波长，某同学在做该实验时，第一次分划板中心刻度对齐A 条纹中心时(图甲)，游标卡尺的示数如图丙所示，第二次分划板中心刻度对齐B 条纹中心时(图乙)，游标卡尺的示数如图丁所示，已知双缝间距为0.5 mm ，从双缝到屏的距离为1 m ，则图丙中游标卡尺的示数为________ mm ，图丁游标卡尺的示数为________ mm.在实验中，所测单色光的波长为________ m ．在本实验中如果在双缝上各有一个红色和绿色滤光片，那么在光屏上将________(选填“能”或者“不能”)看到明暗相间的条纹．解析：根据游标卡尺的原理，可读出图丙的示数为11.4 mm ；图丁的示数是16.8 mm.Δx ＝16.8－11.44 mm ＝1.35 mm.又Δx ＝l d λ，则λ＝d Δx l＝6.75×10－7 m. 当在双缝上各有一个红色和绿色滤光片时，不满足干涉条件，故不能看到明暗相间的条纹．答案：11.4 16.8 6.75×10－7不能7．用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离d ＝0.20 mm ，双缝到毛玻璃屏间的距离为l ＝75.0 cm ，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条亮条纹，此时卡尺的主尺和游标的位置如图戊所示，则游标尺上的读数x 1＝________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条亮条纹，如图丁所示，此时卡尺的主尺和游标的位置如图己所示，则游标卡尺上的读数x 2＝________mm ，由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是________mm.解析：由游标卡尺读数规则读出x 1＝0.3 mm ，x 2＝9.6 mm.Δx ＝x 2－x 1n －1＝9.34mm λ＝Δx ·d l ＝9.3×0.24×750mm ＝6.2×10－4 mm. 答案：0.3 9.6 6.2×10－48．1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质.1834年，洛埃德利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃德镜实验)．(1)洛埃德镜实验的基本装置如图所示，S 为单色光源，M 为一平面镜．试用平面镜成像作图法画出S 经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域．(2)设光源S 到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a 和L ，光的波长为λ，在光屏上形成干涉条纹．写出相邻两条亮条纹(或暗条纹)间距离Δx 的表达式．解析：(1)根据平面镜成像特点(对称性)，先作出S 在镜中的像，画出边缘光线，范围如图所示．此范围即为相交区域．(2)由光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是一列光，故是相干光，该干涉现象可以看作双缝干涉，所以S 、S ′之间的距离为d ，而光源S 到光屏的距离可以看作双缝到光屏的距离L ，又因为d ＝2a ，所以Δx ＝L 2aλ. 答案：(1)图见解析 (2)Δx ＝L2aλ。

第4节实验：用双缝干涉测量光的波长一、实验目的1．观察白光及单色光的双缝干涉图样。

2．掌握用公式Δx ＝l d λ测定单色光的波长的方法。

二、实验原理1．相邻亮条纹(或暗条纹)间的距离Δx 与入射光波长λ之间的定量关系推导如图所示，双缝间距为d ，双缝到屏的距离为l 。

双缝S 1、S 2的连线的中垂线与屏的交点为P 0。

对屏上与P 0距离为x 的一点P ，两缝与P 的距离PS 1＝r 1，PS 2＝r 2。

在线段PS 2上作PM ＝PS 1，则S 2M ＝r 2－r 1，因d ≪l ，三角形S 1S 2M 可看做直角三角形。

有：r 2－r 1＝d sin θ(令∠S 2S 1M ＝θ)①另：x ＝l tan θ≈l sin θ②由①②得r 2－r 1＝d x l ，若P 处为亮纹，则d x l ＝±kλ(k ＝0,1,2，…)，解得：x ＝±k l d λ(k ＝0,1,2，…)，相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距：Δx ＝l dλ。

2．测量原理在双缝干涉实验中，d 是双缝间距，是已知的；l 是双缝到屏的距离，可以测出，那么，只要测出相邻两亮条纹(或相邻两暗条纹)中心间距Δx ，即可由公式λ＝d lΔx 计算出入射光波长的大小。

3．测量Δx 的方法测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图甲所示，测量时先转动测量头，让分划板中心刻线与干涉条纹平行，然后转动手轮，使分划板向左(或向右)移动至分划板的中心刻线与条纹的中心对齐，记下此时读数，再转动手轮，用同样的方法测出n 个亮纹间的距离a ，则可求出相邻两亮纹间的距离Δx ＝a n －1。

三、实验器材双缝干涉仪(包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及测量头，其中测量头又包括：分划板、目镜、手轮等)、学生电源、导线、米尺。

四、实验步骤1．器材的安装与调整(1)先将光源(线状光源)、遮光筒依次放于光具座上，如图所示，调整光源的高度，使它发出的一束光沿着遮光筒的轴线把光屏照亮。

实验：用双缝干涉测量光的波长基础巩固1．双缝干涉实验中观察到的红光的干涉图样是( )A．一系列明暗相间的同心圆B．一些杂乱无章的点C．平行、等间距的明暗相间的条纹D．条纹中间宽、两边窄2．用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx。

下列说法中正确的有( )A．如果增大单缝到双缝间的距离，Δx将增大B．如果增大双缝之间的距离，Δx将增大C．如果增大双缝到光屏之间的距离，Δx将增大D．如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，Δx将增大3．在双缝干涉实验中，从两个水平方向的狭缝到达像屏上的某点光程相等，该点即为中央亮条纹的位置。

设想在双缝后用一块极薄的玻璃片遮盖下方的缝，则屏上中央亮条纹的位置将( )A．向上移动B．向下移动C．不动D．可能向上移动，也可能向下移动4．分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，已知λ红＞λ紫，在屏上得到相邻亮纹间的距离分别为Δx1和Δx2，则( )A．Δx1＜Δx2B．Δx1＞Δx2C．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx1增大D．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx2不变5．在双缝干涉实验中，以下说法正确的是( )A．单缝的作用是使入射光线到达双缝时，双缝就成了两个振动情况完全相同的光源B．若入射光是白光，像屏上产生的条纹是黑白相间的干涉条纹C．像屏上某点到双缝的光程差为入射光波长的1.5倍，该点处一定是亮条纹D．双缝干涉中亮条纹之间距离相等，暗条纹之间距离不相等能力提升6．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，要采取以下办法：(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________。

7．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(如图甲所示)，并选用缝间距d＝0.20 mm的双缝屏。

4.实验:用双缝干涉测量光的波长基础巩固1如图所示,在用双缝干涉测光的波长的实验中,光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件,其中a、b、c、d各装置的名称依次是下列选项中的()A.a单缝、b滤光片、c双缝、d毛玻璃屏B.a单缝、b双缝、c滤光片、d毛玻璃屏C.a滤光片、b单缝、c双缝、d毛玻璃屏D.a滤光片、b双缝、c单缝、d毛玻璃屏答案：C2(2018北京卷)用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹,在光源与单缝之间加上红色滤光片后()A.干涉条纹消失B.彩色条纹中的红色条纹消失C.中央条纹变成暗条纹D.中央条纹变成红色答案：D3某同学按实验装置安装好仪器后,观察光的干涉现象,获得成功。

若他在此基础上对仪器的安装作如下改动,则还能使实验成功的是()A.将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许,其他不动B.将滤光片移至单缝和双缝之间,其他不动C.将单缝向双缝移动少许,其他不动D.将单缝与双缝的位置互换,其他不动答案：ABC4(2017全国Ⅱ卷)在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样。

若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是()A.改用红色激光B.改用蓝色激光C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动答案：ACD5分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验,已知λ红>λ紫,在屏上得到相邻亮纹间的距离分别为Δx1和Δx2,则()A.Δx1<Δx2B.Δx1>Δx2C.若双缝间距d减小,而其他条件保持不变,则Δx1增大D.若双缝间距d减小,而其他条件保持不变,则Δx1不变l,l红>λ紫,得Δx红>Δx紫,B项正确。

当双缝间解析：本题考查条纹间距的表达式。

由Δx=ll距d减小,其他条件不变时,条纹间距Δx应增大,故C项正确。

答案：BC6(1)如图甲所示,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。

实验:用双缝干涉测量光的波长课后篇巩固提升必备知识基础练1.(2021辽宁锦州高二月考)在用双缝干涉测量光的波长实验中,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Δx ,则光的波长为λ= (字母表达式);某同学测出以下结果,d=0.20 mm,l=700 mm,测量Δx 的情况如图乙所示,由此可计算出该光的波长为λ= m 。

,游标卡尺示数为11 mm +4×0.1 mm =11.4 mm 。

由干涉条纹间距的计算公式Δx=l d λ,得光的波长为λ=Δxd l 。

由题图乙求出条纹间距为Δx=9.805 mm =1.96 mm =0.001 96 m,光的波长λ=Δxd l ,解得λ=5.6×10-7 m 。

.4 Δxd l 5.6×10-72.(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。

(2)已知双缝到光屏之间的距离l=500 mm,双缝之间的距离d=0.50 mm,单缝到双缝之间的距离s=100 mm,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,可以采用的改进办法有 。

A.改用波长较长的光(如红光)作为入射光B.增大双缝间距C.增大双缝到单缝的距离D.增大双缝到屏的距离由题图可知,②是滤光片,③是单缝,④是双缝。

(2)由Δx=ld λ可得λ=Δx ·d l =d (x 2-x 1)7l=5×10-4×(15.7×10-3-11.1×10-3)7×0.5m =6.6×10-7 m 。

光的干涉实验：用双缝干涉测量光的波长限时45分钟总分100分一、单选题(每小题6分，共36分)1．在光的双缝干涉现象中，下列描述正确的是( A )A．用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹较远的是波长较长的光B．用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹较远的是波长较短的光C．单色光双缝干涉条纹中，相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的D．在双缝干涉现象里，把入射光由波长长的光换成波长短的光，相邻两个亮条纹间距将变宽解析：条纹间距与光的波长成正比，故偏离中央亮条纹最远的是波长较长的光，A项正确，B项错误．双缝干涉现象中，相邻亮条纹或暗条纹是等宽等间距的，C项错误．相邻两亮条纹间距将变窄，D项错误．2．科技活动小组的同学们为给某某邛海湿地公园增加梦幻夜景做了一个小实验，将两盏发不同颜色单色光的灯A、B安装在水面下同一深度，结果发现A灯照亮的水面区域较大，以下说法正确的是( A )A．A光的折射率小于B光的折射率B．在水中A光的传播速度小于B光的传播速度C．用这两种光分别通过同一双缝干涉实验装置，A光条纹间距较小D．若在双缝干涉实验中，同时用这两种光分别照亮其中一条缝，在屏上能得到明暗相间的彩色干涉条纹解析：光从水下射向空气中，光在照亮区域的边缘发生全反射，在水面上看到A光照亮的水面面积较大，则A光的临界角大于B光的临界角，根据全反射公式sin C＝1n，可得A光的折射率小于B光的折射率，故A正确；根据公式v＝cn，折射率越大，在水中的传播速度越小，故在水中A光的传播速度大于B光的传播速度，B错误；因为A光的折射率小于B光的折射率，所以A光的波长大于B光的波长，C错误；由于两光的频率不同，不是相干光，不会出现干涉条纹，故D错误．3．在杨氏双缝干涉实验中，如果( B )A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹C．若仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变大D．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹解析：用白光做杨氏双缝干涉实验，屏上将呈现彩色条纹，A错；用红光作为光源，屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹(即黑条纹)相间，B对．λ变小，Δx变小，C错．红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，D错，选B.4．如图所示为双缝干涉实验中产生的条纹图样：图甲为绿光进行实验的图样，a为中央亮条纹；图乙为换用另一种单色光进行实验的图样，a′为中央亮条纹．则以下说法正确的是( A )A．图乙可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长B．图乙可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C．图乙可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D．图乙可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短解析：由题图可知，图乙中的条纹间距较大，由Δx＝ldλ可知λ乙>λ甲，故A正确．5．物理学原理在现代科技中有许多重要应用．例如，利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航．如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝．两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波．飞机降落过程中，当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道．下列说法正确的是( C )A．天线发出的两种无线电波必须一样强B．导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉C．两种无线电波在空间的强弱分布稳定D．两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合解析：天线发出的两种无线电波各自与另一天线发出的同一波长的电波发生干涉，故两种无线电波没关系，A项错误；两种无线电波传播的速度(光速)相同，由c＝λf知，波长不同，则频率不同，故两种无线电波不会发生干涉，B项错误；两种无线电波各自发生干涉，因此在空间的强弱分布稳定，天线连线的中垂线上都是加强点，故C项正确、D项错误．6．在杨氏双缝干涉实验中，如果不用激光光源而用一般的单色光源，为了完成实验可在双缝前边加一单缝获得线光源，如图所示，在用单色光做双缝干涉实验时，若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则( D )A．不再产生干涉条纹B．仍可产生干涉条纹，且中央亮纹P的位置不变C．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置向上移D．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向下移解析：本实验中单缝S 的作用是形成频率一定的线光源，双缝S 1、S 2的作用是形成相干光源，稍微移动S 后，没有改变传到双缝的光的频率，由S 1、S 2射出的仍是相干光，由单缝S 发出的光到达屏幕上P 点下方某点光程差为零，故中央亮纹下移．二、多选题(每小题8分，共32分)7．杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n 为自然数，λ为光波波长)( BD )A ．在距双缝的路程相等的点形成暗条纹B ．在距双缝的路程差为n λ的点形成亮条纹C ．在距双缝的路程差为n λ2的点形成亮条纹D ．在距双缝的路程差为⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋12λ的点形成暗条纹 解析：在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差Δx 为波长的整数倍时，即Δx ＝k λ，k ＝0,1,2,3，…这些点为加强点，该处出现亮条纹；当某处距双缝距离之差Δx 为半波长的奇数倍时，即Δx ＝(2k ＋1)λ2，k ＝0,1,2,3，…这些点为减弱点，该处出现暗条纹． 8．关于光的干涉，下列说法正确的是( AC )A ．只有频率相同的两列光波才能产生干涉现象B ．频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定C ．两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时，从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时出现亮条纹D ．两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时，从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的奇数倍时出现暗条纹解析：两列波产生干涉现象时，频率必须相同，否则不可能产生干涉现象，而不是干涉不稳定，故A 正确，B 错．两个完全相同的相干光源做双缝干涉实验时，从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时出现亮条纹；若该路程差是光半波长的奇数倍时出现暗条纹(注意是半波长而不是波长)，故C 正确，D 错．9．某同学按双缝干涉实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功．若他在此基础上对仪器的安装做如下改动，仍能使实验成功的是( ABC ) A．将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许，其他不动B．将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动C．将单缝向双缝移动少许，其他不动D．将单缝与双缝的位置互换，其他不动解析：由Δx＝ldλ知，改变双缝到光屏的距离l仍能得清晰条纹，只不过条纹间距变化，故A正确．单缝与双缝间的距离对干涉无影响，故C正确．滤光片的作用是得到相干单色光，在单缝前还是在单、双缝之间不影响干涉，故B正确．10．双缝干涉的实验装置如图所示，双缝之间的距离是0.2 mm.关于该实验，下列说法正确的是( AB )A．毛玻璃上的干涉条纹与双缝平行B．将毛玻璃远离双缝，相邻两亮条纹中心的距离变大C．改用间距为0.3 mm的双缝，相邻两亮条纹中心的距离变大D．把红色滤光片换成绿色滤光片，相邻两亮条纹中心的距离变大解析：屏上的干涉条纹与双缝平行，A对；根据Δx＝Ldλ可知B正确，C、D错误．三、非选择题(共32分)11．(12分)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Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比，Δx1>(选填“>”“＝”或“<”)Δx2.若实验中红光的波长为630 nm，双缝与屏幕的距离为1.00 m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm，则双缝之间的距离为0.300 mm.解析：由公式Δx ＝L d λ可知，Δx 1>Δx 2.相邻亮条纹之间的距离为Δx ＝10.55 mm ＝2.1mm ，双缝间的距离d ＝L λΔx，代入数据得d ＝0.300 mm. 12．(20分)用双缝干涉测光的波长的实验装置如图a 所示，已知单缝与双缝的距离L 1＝60 mm ，双缝与光屏的距离L 2＝700 mm ，单缝宽d 1＝0.10 mm ，双缝间距d 2＝0.25 mm.(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮条纹的中心时，手轮上的读数如图b 所示，则对准第1条时读数x 1＝2.190 mm ，对准第4条时读数x 2＝7.869 mm ，相邻两条亮条纹间的距离Δx ＝1.893 mm.(2)计算波长的公式λ＝d 2L 2Δx ，求得的波长是676 nm(保留三位有效数字)．解析：(1)对准第1条时读数x 1＝(2＋0.01×19.0) mm ＝2.190 mm ，对准第4条时读数x 2＝(7.5＋0.01×36.9) mm ＝7.869 mm ，相邻两条亮条纹间的距离Δx ＝x 2－x 14－1＝1.893 mm.(2)由条纹间距Δx ＝l λd可得，波长 λ＝Δx ·d 2L 2＝6.76×10－7 m ＝676 nm.。