选修1高中物理《实验：用双缝干涉测量光的波长》测试题(含答案)

选修1高中物理《实验：用双缝干涉测量光的波长》测试题(含答案)

一、实验：用双缝干涉测量光的波长 实验题

1．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,用图甲装置测量红光的波长:

(1)图甲中标示的器材 “A”应为_______;

(2)图乙中测量头的读数为____mm;

(3)下列操作正确的是____。

A．先调节光源高度,观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头

B．接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压

C．观察到条纹比较模糊,可以调节拨杆进行调整

D．测量某亮条纹位置时,目镜分划板中心刻度线与该亮纹边缘重合

(4)下列图示中条纹间距表示正确是____。

2．如图甲所示为双缝干涉实验的装置示意图，现要利用这套装置来测量某种单色光的波长。

(1)装置示意图中有三个电学元件的名称空缺，关于它们的说法正确的是_____。

A．①是双缝，③是滤光片

B．②是双缝，③是单缝

C．②是单缝，③是双缝

(2)用20分度的游标卡尺测量双缝间距如图乙所示，双缝间距d=_____mm。

(3)图丙为实验得到的干涉条纹，用测量头测出了第1条和第6条亮纹中心间的距离为x，已知双缝到光屏的距离为l，则所测单色光波长的计算式为_____（用题中所给的字母表示）。

3．用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：

A．白炽灯 B．单缝片 C．光屏 D．双缝

E、遮光筒 F、滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上)

(1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：_______________．

(2)正确调节后，在屏上观察到红光的干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a，改用绿色滤光片，其它条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有a__

b．(填“大于”、“小于”、或“等于”)

(3)在双缝干涉实验中，滤光片的作用是_____，单缝的作用是_____，双缝的作用是_____．

4．某同学设计一个测定激光波长的实验，装置如甲图所示. 激光器发出的直径很小的红色激光进入一个一端装有双孔、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.

①这个现象说明激光具有____性.（选填“波动”或“粒子”）.

②通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长.设双孔间距离为a=0.22mm，双孔到感光片的距离为L=1.0000m，用带10分度游标的卡尺测量感光片上的点的距离时，第1个光点到第4个光点的距离如乙图所示，相邻光点间的距离是_____mm.该激光的波长=___m.（保留2位有效数字）

5．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1200Lmm,双缝与屏的距离2800Lmm,双缝间距0.25dmm．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

6．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，如图甲所示，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距 d=0.25mm 的双缝屏。从仪器注明的规格可知，单缝与双缝之间的距离为5.00cm，光屏与双缝屏间的距离L=60.00cm。接通电源使光源正常工作。

（1）在图甲中，要使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，以下操作最合理的是______ ；

A．移动光源 B．转动双缝 C．调节拨杆 D．转动遮光筒

（2）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

（3）某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第 1 次看到的干涉条纹如图乙所示，图

乙中的数字是该同学给各暗纹的编号，分划板中心刻线对准 1、2 间的亮纹中心，此时游标尺的读数 x1=9.30 mm；接着再转动手轮，看到的的干涉条纹如图丙所示，此时游标卡 尺读数如图丁所示，则读数x2=_____mm；利用上述测量结果，经计算可得这种色光的波长

λ=____ nm（计算结果保留三位有效数字）。

7．如图是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图

（1）下图中①是光源，⑤是光屏，它们之间的④是________。

（2）以下哪些操作能够增大光屏上和相邻两条纹之间的距离_________（填字母）

A．增大③和④之间的距离

B．增大④和⑤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

（3）在某次实验中，已知双缝到光屏之间的距离是600mm，双缝之间的距离是0.20mm，单缝到双缝之间的距离是100mm，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如图a所示.然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹中心，这时手轮上的示数如图b所示，图b中示数____mm.由此可以计算出这次实验中所测得的单色光波长为____m.（计算波长结果保留二位有效数字）

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．红光滤色片(写滤光片也对) (10.34~10.40) mm ABC C

【解析】

【详解】

(1)[1].图甲中标示的器材 “A”应为红光滤色片；

(2)[2].图乙中测

解析：红光滤色片(写滤光片也对) (10.34~10.40) mm ABC C

【解析】

【详解】

(1)[1].图甲中标示的器材 “A”应为红光滤色片；

(2)[2].图乙中测量头的读数为：10mm+18×0.02mm=10.36mm;

(3)[3].A. 根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验操作步骤可知，安装器材的过程中，先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再安装单缝、双缝以及装上测量头，故A正确；

B.若要小灯泡正常发光，则接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压，故B正确；

C.观察到条纹比较模糊，可能是单缝与双缝不平行，可以调节拨杆进行调整，故C正确；

D.测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线与该亮纹的中心重合，故D错误．

(4)[4].干涉条纹的宽度是指一个明条纹与一个暗条纹的宽度的和，为两个相邻的明条纹（或暗条纹）的中心之间的距离，故图C是正确的，图ABD错误．

2．C 2.05

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]为获取单色线光源，光源后面要有滤光片、单缝、双缝，则①是滤光片，②是单缝，③是双缝，故AB错误，C正确。

故选C

(2)

解析：C 2.05 5dxl

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]为获取单色线光源，光源后面要有滤光片、单缝、双缝，则①是滤光片，②是单缝，③是双缝，故AB错误，C正确。

故选C

(2)[2]游标卡尺读数0.2cm10.05mm2mm0.05mm2.05mmd

(3)[3]相邻两亮条纹间距为5x，由干涉条纹与波长间的关系可知

5xld

得

5dxl

3．AFBDEC 大于 获得单色光 形成线光源 形成相干光源

【解析】

【分析】

为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝，然后让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉

解析：AFBDEC 大于 获得单色光 形成线光源 形成相干光源

【解析】

【分析】

为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝，然后让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样．

【详解】

（1）双缝干涉实验是让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以元件安装在光具座正确顺序是AFBDEC．（2）根据Lxd知条纹间距与波长成正比，故红光的条纹间距大于绿光的条纹间距；（3）滤光片的作用是获取单色光．单缝的作用是提供线状光源，双缝的作用是提供干涉光源．

【点睛】

本题考查了实验装置、条纹间距公式的应用，知道双缝干涉实验的原理、熟练应用双缝干涉条纹距公式Lxd即可正确解题．

4．波动性 2.87mm

【解析】

【详解】

①[1]这个现象是光的干涉现象．干涉现象是波独有的特征，所以说明激光具有波动性;

②[2] 主尺读数为8mm，游标读数为0.1×6=0

解析：波动性 2.87mm 76.310m

【解析】

【详解】

①[1]这个现象是光的干涉现象．干涉现象是波独有的特征，所以说明激光具有波动性;

②[2] 主尺读数为8mm，游标读数为0.1×6=0.6mm，所以第一个光点到第四个光点的距离是8.6mm．第1到第4个光点的距离是8.6mm．

相邻光点间的距离是

8.5mm2.87mm3x

[3] 根据

Lxd