浙江省“七彩阳光”联盟高中物理-实验：用双缝干涉测量光的波长测试题
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浙江省“七彩阳光”联盟高中物理-实验：用双缝干涉测量光的波长测试题一、实验：用双缝干涉测量光的波长实验题1．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，要把它们放在图1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．(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CE________A．(2)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2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，记下此时图3中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm．(3)为了增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离，可以________．A．增大单缝和双缝之间的距离 B．增大双缝和光屏之间的距离C．将红色滤光片改为绿色滤光片 D．增大双缝之间的距离2．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x A=______mm，x B=______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”）。
3．某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(如图甲)，游标卡尺的示数如图丙所示，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心线时(如图乙)，游标卡尺的示数如图丁所示，A与B间有3条条纹，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．图丁中游标卡尺的示数为__________mm．实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是________________，所测光波的波长为________m．(保留两位有效数字)4．利用如图甲所示装置研究双缝干涉现象，安装好仪器，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。
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，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。
用米尺测出双缝到屏的距离L，用测量头测出相邻的两条亮（或∆，换用不同颜色的滤光片，观察干涉图样的异同，并求出相应的波暗）纹间的距离x长。
（1）关于该实验，下列说法正确的是________（填正确答案标号）。
A．增大单缝到双缝的距离。
干涉条纹间距变窄B．将蓝色滤光片换成红色滤光片，干涉条纹间距变窄C．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄D．去掉滤光片后，将观察到彩色的干涉条纹（2）实验装置中分划板与螺旋测微器相连，第一次分划板中心刻度线对齐第1条亮纹中心，螺旋测微器读数为1.990mm，转动手轮第二次分划板中心刻度线对齐第10条亮纹中心，螺旋测微器的示数如图乙所示。
已知双缝的间距为0.5mm，从双缝到屏的距离为1m，则图乙中螺旋测微器的示数是_______mm，求得相邻亮纹的间距x∆为________mm，所测光波的波长为_______m（结果保留两位有效数字）。
5．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，并选用缝间距d=0.4mm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=0.5m。
然后，接通电源使光源正常工作。
(1)由理论分析可知，波长为λ的单色光在双缝干涉实验中形成干涉条纹，其相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距Δx=_____（字母表达式）；(2)用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板处于B位置时游标卡尺读数如图中所给出，则分划板在图中B位置时游标卡尺读数为x B=_____mm；(3)若已知分划板处于A位置时，刻度为11.1mm，该单色光的波长λ=_____m（结果保留2位有效数字）；(4)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6．利用双缝干涉实验装置测量光的波长实验中，双缝间距d=0.3 mm，双缝到光屏的距离L=1.0m，用红色光照射双缝得到干涉条纹，将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，如图甲所示，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第8条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示。
则相邻亮条纹的中心间距∆x=_______mm；红色光的波长λ=______m。
（结果均保留三位有效数字）7．(1)如图1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光源、滤光片、________（填写相应的器材）、双缝、遮光筒、光屏。
某同学用黄色滤光片时得到一个干涉图样，为了使干涉条纹的间距变宽，可以采取的方法是_________。
A ．换用紫色的滤光片B ．换用红色的滤光片C ．使光源离双缝距离近一些D ．使光屏离双缝距离远一些(2)选用缝间距为d 的双缝屏。
从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离为L 。
然后，接通电源使光源正常工作。
①已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。
某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图2（a ）所示，图2（a ）中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图2（b ）中游标尺上的读数1 1.16mm x =；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3（a ）所示，此时图3（b ）中游标尺上的读数2x =______________； ②观察图2、图3，21x x -为__________个暗条纹的宽度。
③在已知条纹间距为x ∆，双缝间距d ，像屏与双缝屏间的距离为L 的情况下，这种色光的波长λ=_____________（用所给字母表示）。
8．如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，单缝保持竖直方向，滤光片为绿色滤光片（只能透过绿光）。
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代表双缝，b代表单缝B．a代表单缝，b代表双缝C．二者相互平行放置D．二者相互垂直放置(2)将绿色滤光片改为红色滤光片，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．与绿光相比相邻条纹间距变窄D．与绿光相比相邻条纹间距变宽(3)在实验中，先取下滤光片，然后在双缝中的一缝前放一红色滤光片，另一缝前放一绿色滤光片，这时在毛玻璃屏上可以看到的是________。
A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在C．任何颜色的干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D．屏上无任何光亮(4)目镜部分的实验测量装置如图所示，两次将标志线分别对准第1、第4暗条纹中央后，测量结果如图所示，此次测量的相邻条纹间距为________mm。
【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．DB； 13.870； 2.310； B【解析】(1)为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝D 、双缝B ； (2)图3螺旋测微器固定刻度读数为13.5mm ，可动刻 解析：DB ； 13.870； 2.310； B 【解析】(1)为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝D 、双缝B ；(2)图3螺旋测微器固定刻度读数为13.5mm ，可动刻度读数为37.0×0.01mm ，两者相加为13.870mm同理：图2的读数为：2.320mm 所以13.870 2.3202.3105x mm mm -∆==；(3) 依据双缝干涉条纹间距规律Lx dλ∆=可知： A 项：x ∆ 与单缝和双缝间的距离无关，故增大单缝与双缝之间的距离不改变相邻两条亮纹之间的距离，故A 错误；B 项：增大双缝与光屏之间的距离L ，由上式知，可增大相邻两条亮纹之间的距离，故B 正确；C 项：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 项：增大双缝之间的距离d ，干涉条纹的间距减小，故D 错误．点晴：为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝，螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．2．1 15.6 0.75 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：1 15.6 0.75 76.010-⨯ 变小 变小 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]A 位置读数为111mm 1mm 11.1mm 10A x =+⨯=[2]B 位置读数为115mm 6mm 15.6mm 10B x =+⨯= [3]相邻两条纹间距为1(15.611.1)mm 0.75mm 6x ∆=⨯-=。
（2）[4]由l x dλ∆=得3370.4100.7510m 6.010m 0.5d x l λ---⨯=∆=⨯⨯=⨯（3）[5]由lx dλ∆=可知，其他条件保持不变时，双缝间距d 变大，则条纹间距x ∆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λ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x ∆变小。
3．6 16.6 减小误差 6.3×10-7 【解析】 【分析】 【详解】[1][2][3][4]图丙读数为图丁读数为实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小条纹宽度的解析：6 16.6 减小误差 6.3×10-7 【解析】 【分析】 【详解】[1][2][3][4]图丙读数为11mm 60.1mm 11.6mm +⨯=图丁读数为16mm 60.1mm 16.6mm +⨯=实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小条纹宽度的误差；根据Lx dλ∆=求得76.310m xdLλ-∆=≈⨯ 4．CD 13.870 1.320【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]．根据，为双缝间距，L 为双缝到屏的距离，增大单缝到双缝的距离，干涉条纹间距不变，A 错误；将蓝色滤解析：CD 13.870 1.320 76.610-⨯ 【解析】 【分析】 【详解】 （1）[1]．根据Lx dλ∆=，d 为双缝间距，L 为双缝到屏的距离，增大单缝到双缝的距离，干涉条纹间距不变，A 错误；将蓝色滤光片换成红色滤光片，由于红光的波长比蓝光长，干涉条纹间距变宽，B 错误；换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄，C 正确；去掉滤光片后，将观察到白光彩色的干涉条纹，D 正确。
