1 高中物理-实验：用双缝干涉测量光的波长练习题
基础·巩固
1.若把杨氏双缝干涉实验改在水中进行,其他条件不变,则得到的干涉条纹间距将如何变化( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.不能确定
解析：光在水中的波长小于空气中波长,由条纹间距公式Δx=dl λ知,Δx∝λ,B选项正确.
答案：B
2.用单色光做双缝干涉实验,下列说法正确的是( )
A.相邻干涉条纹之间的距离相等
B.屏幕上到两狭缝的路程差等于波长的整数倍的那些地方,将出现明条纹
C.屏与双缝之间距离减小,则屏上条纹的距离增大
D.在实验装置不变的情况下,红光条纹间距小于蓝光条纹间距
解析：双缝干涉,若入射光是单色光,则得到等间距分布的明暗相间的条纹,A选项对;光程差等于波长整数倍的地方出现明纹,B选项对;相邻两条亮纹（或暗纹）间距Δx=dlλ,若屏与双缝之间距离L减小,屏上条纹间距减小,C选项错；红光波长比蓝光波长长,所以保持L、d不变时,Δx红＞Δx蓝,D选项错.
答案：AB
3.利用双缝装置观察色光的干涉现象时,用同一双缝且保持双缝到屏距离不变的情况下,以下说法正确的是( )
A.不同色光在屏上产生的条纹都应是明暗相间且等距的条纹
B.条纹间距与光的波长成正比
C.由于色光波长不同,位于中央的条纹可能是明条纹,也可能是暗条纹
D.红光产生的条纹间距比紫光产生的条纹间距小
解析：由条纹间距公式Δx=dlλ,同一双缝且保持双缝到屏距离不变的情况下,条纹间距与光的波长成正比,B选项正确;不同色光在屏上产生的条纹间距是不等的,A选项错误;虽然各色光波长不同,但中央的条纹一定是明条纹,C选项错误;红光产生的条纹间距比紫光产生的条纹间距大,D选项错误.
答案：B
4.用单色光做双缝干涉实验,下列说法正确的是( )
A.相邻干涉条纹之间的距离相等
第 1 页 共 2 页 用双缝干涉测量光的波长
3．在做“用双缝干涉测量光的波长”实验中。（如图1-3-3所示）
（1）小勇同学应该在A物体右侧首先放______（选填“单缝”或“双缝”）。
（2）经过一系列的调试，得到了亮度较好，但不够清晰的干涉图样，为了得到更加清晰的干涉图样，应该如何调整？______（选填“左右”或“上下”）拨动拨杆。
（3）他看到的干涉图样如图甲，他想把干涉图样及分划板调为竖直方向，你认为应该如何调整？答：________________。若他看到的干涉图样如图乙，你认为又应该如何调整？答：______________。
4．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将所有器材按要求安装在如图1-3-4.1所示的光具座上，然后接通电源使光源正常工作．已知实验中选用缝间距d=0.2mm的双缝，像屏与双缝之间的距离l=0.7m．
图1-3-4.1
（1）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度．用某单色光照射双缝得到 如图2所示的干涉图样，分划板在图中A、B位置时的游标卡尺读数分别如图3、图4所示， 求得相邻亮纹之间的间距△x=________mm．
图1-3-4.2 第 2 页 共 2 页 （2）利用题目中的已知量和测量结果就可算出这种单色光的波长，其字母表达式为λ=______ (用题目中已知量和测量量的字母表示)；带入数据，可计算出λ=_______nm．
（3）下列现象中能够观察到的有______．
A．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
B．将光源向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
C．换一个两缝间距较大的双缝屏，干涉条纹间距变窄
D．去掉滤光片后，干涉现象消失
用双缝干涉测量光的波长参考答案
3．单缝 左右 测量头与遮光筒一起逆时针转过一定角度 遮光筒逆时针转过一定角度(测量头不动)
【解析】
(1)光由透镜汇聚后先通过单缝获得线光源再通过双缝获得两相干光源，故先放单缝。
一、基本实验要求
1．实验原理
如实验原理图甲所示，电灯发出的光，经过滤光片后变成单色光，再经过单缝S时发生衍射，这时单缝S相当于一个单色光源，衍射光波同时到达双缝S1和S2之后，S1、S2双缝相当于两个步调完全一致的单色相干光源，相邻两条明(暗)条纹间的距离Δx与入射光波长λ，双缝S1、S2间距离d及双缝与屏的距离l有关，其关系式为：Δx＝ldλ，因此，只要测出Δx、d、l即可测出波长λ.
两条相邻明(暗)条纹间的距离Δx用测量头测出．测量头由分划板、目镜、手轮等构成．如实验原理图乙所示．
实验原理图
2．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．
3．实验步骤
(1)观察双缝干涉图样．
①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如实验原理图丁所示．
②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遮光筒轴线到达光屏．
④安装双缝和单缝，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝平行，二者间距约5～10 cm.
⑤在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹．
(2)测定单色光的波长．
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央，记下手轮上的读数，将该条纹记为第1条亮纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数；将该条纹记为第n条亮纹，测出n个亮条纹间的距离a，则相邻两亮条纹间距Δx＝an－1.
③用刻度尺测量双缝到光屏间距离l(d是已知的)．
④重复测量、计算，求出波长的平均值．
二、规律方法总结
1．数据处理
(1)条纹间距的计算：移动测量头的手轮，分划板中央刻线在第1条亮纹中央时读数为a1，在第n条亮纹中央时读数为an，则Δx＝an－a1n－1.
(2)根据条纹间距与波长的关系Δx＝ldλ得λ＝dlΔx，其中d为双缝间距，l为双缝到屏的距离．
1 杨氏双缝干涉实验报告
一 实验目的：通过杨氏双缝干涉实验求出钠光的波长。
二 实验器材：钠光灯，双缝，延伸架测微目镜，3个二维平移底座，2个升降调节座, 透镜L1,二维架，可调狭缝S，透镜架，透镜L2,双棱镜调节架.
三 实验原理：波在某点的强度是波在该点所引起的振动的强度，因此正比于振幅的平方。如果两波在P点引起的振动方向沿着同一直线。那么，根据△φ=2π/λδ=2π/（r2-r1）=k（r2-r1）k为波数。则对应2πj即r2-r1=2jλ/2(j=0,±1,±2…)（1—14）差按等于λ/2的整数倍，两波叠加后的强度为最大值，而对应于△φ=(2j+1) λ\2(j=0,±1,±2…)
（1—15）式那些点，光程差等于λ/2的奇数倍，称为干涉相消。如果两波从s1,s2向一切方向传播，则强度相同的空间各点的几何位置。满足 r2-r1=常量， r2-r1≈s2s1=d满足下列条件的各点，光强为最大值r2-r1≈ d=jλ考虑到r<
r0λ/ d
四 实验步骤:1使钠光通过透镜L1汇聚到狭缝上,用透镜L2将S成像于测微目镜分划板M上,然后将双缝D置于L2近旁.在调节好S,D和M的刻线平行,并适当调窄S之后,目镜视场出现便于观察的杨氏条纹.
2 用测微目镜测量干涉条纹的间距△x,用米尺测量双缝的间距d,根据△x=roλ/ d计算钠光的波长.
五 实验数据记录与处理:
干涉条纹位置
X1（mm）左 干涉条纹位置
X2(mm)右 干涉条纹间距△x(mm)
△x=X2-x1／n(mm)
4+9.8×0.01 4+63.0×0.01 0.266
5+6.0×0.01 5+31.9×0.01 0.259
干涉条纹位置
X1（mm）左 干涉条纹位置
X2(mm)右 干涉条纹间距△x(mm)
△x=X2-x1／n(mm)
4+26.3×0.01 4+50.6×0.01 0.243
3+26.2×0.01 3+75.1×0.01 0.2445
