义乌市高考物理实验：用双缝干涉测量光的波长试题经典

义乌市高考物理实验：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．用双缝干涉测光的波长。

实验装置如图所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm。

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。

（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，手轮上的读数如图所示，则对准第1条时读数x1=_______mm、对准第4条时读数x2=_______mm（2）写出计算波长λ的表达式，λ=_________（用符号表示），λ=_____mm(保留三位有效数字)2．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图所示.（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宽度有关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，手轮上的示数如图甲该读数为_____________mm.（3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图所示.则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值____________实际值.（填“大于”、“小于”或“等于”）3．英国物理学家托马斯·杨第一次在实验室用图1所示的实验装置观察到光的干涉现象．图中M为光源，N是有一个小孔的屏，O是有两个非常靠近大小相同的小孔屏，两小孔与N上小孔的距离相同；P为像屏．（1）该实验设置O屏的目的是____________________；（2）呈现在P屏上的光的干涉图样应该是图2中的________（填“甲”或“乙”）．4．同学们利用图示装置测量某种单色光的波长。

实验时，接通电源使光源（灯泡）正常发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。

(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作可行的是__________；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条亮纹中央到第n条亮纹中央间距离为x，则单色光的波长λ=_________；(3)若只将滤光片去掉，下列说法正确的是_________；A.屏上出现彩色衍射条纹，中央是紫色亮纹B.屏上出现彩色衍射条纹，中央是白色亮纹C.屏上出现彩色干涉条纹，中央是红色亮纹D.屏上出现彩色干涉条纹，中央是白色亮纹(4)随着学习的不断深入，同学们对光的本性有了更为丰富的认识。

现在我们知道光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性。

①在双缝干涉实验中，某个光子打在光屏上落点的准确位置_________（选填“可以”或“不可以”）预测；②在光电效应实验中，用紫外线照射锌板可以使光电子离开锌板，如果只增加紫外线的照射强度光电子的最大初动能是否会增加。

请说明你的观点及依据________________。

5．某小组用如图所示装置做“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验，为了测量红光的波长，将实验器材按要求安装在光具座上，如图所示。

在实验前该小组已获得的数据有：双缝间的间距d，双缝到屏的距离l。

(1)为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出N处的实验器材是______，该器材的作用是_________。

(2)如果把毛玻璃屏向远离N的方向移动，相邻两个暗条纹的中心间距将______（填“变大”“变小”或“不变”）(3)经测量，红光干涉相邻两个亮条纹的中心间距为x∆，请写出能够反映红光波长大小的表达式λ=______（用题给字母表示）。

(4)如果把红色滤光片换成绿色，相邻两个亮条纹的中心间距将______（填“增大”“减小”或“不变”）。

6．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7．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）8．如图(甲)是用“双缝干涉测量光的波长”实验设备实物图．(1)已知单缝与双缝间的距离1200L mm =,双缝与屏的距离2800L mm =,双缝间距0.25d mm =．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第1条亮纹的中心(如图(乙)所示),记下此时手轮上的读数______mm ,转动测量头,使分划板中心刻线对准第4条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数，如图(丙)所示．则该光被的波长为_____m ． (保留两位有效数字) (2)若在调节过程中观察到如右图(丁)所示的千涉条纹,则出现这种现象的原因是______A ．单缝与双缝不平行B ．单缝与双缝的距离太近C ．设备安装时,没有调节光源的高度,使光线把整个光屏都照亮【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1．190或2.191 7.869或7.870 6.76×10-4 【解析】 【详解】（1）[1]．测第1条时固定刻度读数为2mm ，可动刻度读数为0.01×19.1=0.1 解析：190或2.191 7.869或7.870 ()2123d x x L - 6.76×10-4【解析】 【详解】（1）[1]．测第1条时固定刻度读数为2mm ，可动刻度读数为0.01×19.1=0.191mm ，所以最终读数为2.191mm ．[2]．测第4条时固定刻度读数为7.5mm ，可动刻度读数为0.01×36.9=0.369mm ，所以最终读数为7.869mm ．（2）[3][4]．根据双缝干涉条纹的间距公式Lx dλ=，知 1224()3d x x xd L L λ-∆==． 代入数据得：40.25(7.869 2.191)mm 6.7610mm 3700λ--==⨯⨯．2．（1）ACD （2）0.702（0.701---0.703都给分） （3）大于【解析】 【分析】 【详解】(1) A 项：实验中，灯丝和单缝及双缝必须平行放置，故A 正确；B 项解析：（1）ACD （2）0.702（0.701---0.703都给分） （3）大于 【解析】 【分析】 【详解】(1) A 项：实验中，灯丝和单缝及双缝必须平行放置，故A 正确； B 项：干涉条纹与双缝平行，故B 错误； C 、D 项：根据干涉条纹的间距公式知，干涉条纹疏密程度与双缝宽度、波长有关，故C 、D 正确；(2) 螺旋测微器的读数为：0.5mm+0.01mm×20.2mm=0.702mm ；(3) 如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，条纹间距测量值偏大，根据双缝干涉条纹的间距公式，待测光的波长测量值也是偏大．【点晴】根据干涉条纹的间距公式分析间距与哪些因素有关，螺旋测微器的读数等于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，如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，条纹间距测量值偏大；根据干涉条纹的间距公式分析．3．（1）获得相干光源（或产生频率相同的两束光） （2）乙 【解析】 【分析】（1）在干涉实验中，两光的频率需相同，则O 屏的作用是得到相干光源． （2）因为干涉图样应与双孔平行解析：（1）获得相干光源（或产生频率相同的两束光） （2）乙 【解析】 【分析】 【详解】（1）在干涉实验中，两光的频率需相同，则O 屏的作用是得到相干光源． （2）因为干涉图样应与双孔平行，则乙图样是正确的．4．B D 不可以 见解析 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度减小，根据相邻亮条纹间的距离为为减小相邻亮条纹（暗条解析：B (1)xdn l- D 不可以 见解析 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度减小，根据相邻亮条纹间的距离为l x dλ∆=为减小相邻亮条纹（暗条纹）间的宽度，可增大双缝间距离或减小双缝到屏的距离；故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

(2)[2]第1条暗条纹到第n 条暗条纹之间的距离为x ，则两个相邻明纹（或暗纹）间的距离为：1x x n '∆=- 则单色光的波长为：(1)x dn lλ⋅=-(3)[3]如果没有插滤光片，各种颜色的光都会发生干涉，在光屏的中央出现白色条纹，两边是彩色条纹，故D 正确，ABC 错误。

(4)①[4]在光的双缝干涉实验中，某个光子打在光屏上的落点不可以预测，但大量光子打在光屏上将形成明暗相间的干涉条纹，这说明光子落在各点的概率是不一样的，光子落在明条纹处的概率大，落在暗条纹处的概率小，光子在空间出现的概率遵循波动规律，所以光波是一种概率波；②[5]只增加紫外线的照射强度不会增加光电子的最大初动能。

根据爱因斯坦的光电效应方程k E h W ν=-，光电子的最大初动能与光的频率及金属的逸出功有关，与光的强度无关。