高考物理一轮复习实验三用双缝干涉测量光的波长教案(含解析)沪科版

新思路，新方法——《用双缝干涉测量光的波长》优秀教案解析。

一、教案详解1.教学目标本实验旨在通过双缝干涉法来测量光的波长，并让学生了解并掌握光的波动性质及其测量方法。

2.教学准备教学准备主要包括实验仪器的检查、教材与参考书的准备等，具体如下：（1）检查实验仪器，如干涉仪、单色仪、双缝衍射光源、分光计等；（2）准备教材和参考书，如普通物理学教科书、实验教材、实验指导书等。

3.教学过程本教案的教学过程主要分为三个环节，分别为：（1）教师讲解相关理论知识。

在教学前，教师应事先讲解光的波动性质及双缝干涉法原理，使学生对本实验有个整体性的了解。

（2）教师演示实验过程。

教师可以利用多媒体设备进行实验演示，让学生直观的了解双缝干涉测量光波长的具体操作过程。

（3）学生实验操作。

教师根据实验要求，带领学生进行实验操作，引导学生自主探究，发现实验中可能存在的问题，并及时纠正。

4.教学重点与难点（1）教学重点：①双缝干涉法测量光的波长的原理与步骤；②实验仪器的使用及实验数据的处理。

（2）教学难点：①学生对光波的概念理解；②学生实验操作中可能存在的问题的解决。

二、教案优劣分析1.优点分析（1）具有很强的针对性。

《用双缝干涉测量光的波长》优秀教案，更加突出了实验教学中的针对性，让学生更好地理解光的概念与原理。

（2）注重学生的自主探究性。

教师在教学过程中注重引导学生进行实验操作，让学生在实践中探究问题，提高学生的自主学习能力。

（3）强调实验数据的处理。

实验数据是物理实验教学的重要组成部分，教师通过对学生实验数据处理的指导，提高了学生的实验数据分析能力。

2.不足及改进（1）教材难度不适宜。

对于不同层次的学生，教材难度是需要进行适当调整的，有些学生在进行该实验时可能会存在诸如光的概念理解的问题，这就需要教师在教学过程中适当进行讲解。

（2）实验操作存在难度。

学生在实验操作时会遇到一些问题，有些甚至可能误操作，因此教师应该在教学过程中指导学生注意实验操作过程中可能存在的问题，并进行及时解决，避免影响实验结果。

13.4 实验：用双缝干涉测量光的波长【教案目标】（一）知识与技能1．掌握明条纹（或暗条纹）间距的计算公式及推导过程。

2．观察双缝干涉图样，掌握实验方法。

（二）过程与方法培养学生的动手能力和分析处理“故障”的能力。

（三）情感、态度与价值观体会用宏观量测量微观量的方法，对学生进行物理方法的教育。

【教案重点】双缝干涉测量光的波长的实验原理及实验操作。

【教案难点】x ∆、L 、d 、λ的准确测量。

【教案方法】复习提问，理论推导，实验探究【教案用具】双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺【教案过程】（一）引入新课师：在双缝干涉现象中，明暗条纹出现的位置有何规律？生：当屏上某点到两个狭缝的路程差Δ=2n ·2λ，n =0、1、2…时，出现明纹；当Δ=（2n +1） 2λ，n =0、1、2…时，出现暗纹。

师：那么条纹间距与波长之间有没有关系呢？下面我们就来推导一下。

（二）进行新课1．实验原理师：［投影下图及下列说明］设两缝S 1、S 2间距离为d ，它们所在平面到屏面的距离为l ，且l >>d ，O 是S 1S 2的中垂线与屏的交点，O 到S 1、S 2距离相等。

推导：（教师板演，学生表达）由图可知S 1P =r 1师：r 1与x 间关系如何？生：r 12=l 2+（x -2d ）2 师：r 2呢？生：r 22=l 2+（x +2d ）2 师：路程差|r 1-r 2|呢？（大部分学生沉默，因为两根式之差不能进行深入运算）师：我们可不可以试试平方差？r 22-r 12=（r 2-r 1）（r 2+r 1）=2dx由于l >>d ，且l >>x ，所以r 1+r 2≈2l ，这样就好办了，r 2-r 1=Δr =ld x 师：请大家别忘了我们的任务是寻找Δx 与λ的关系。

Δr 与波长有联系吗？生：有。

师：好，当Δr =2n ·2λ，n =0、1、2…时，出现亮纹。

实验十九用双缝干涉实验测量光的波长学习目标 1.掌握由Δx ＝Ldλ测光的波长的原理，并能测单色光波长。

2.观察单色光的双缝干涉图样，掌握测量头测量条纹间距的方法。

实验原理实验操作注意事项如图1所示，相邻两条亮(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满足关系式Δx＝Ldλ，因此，只要测出Δx、d、L即可测出波长λ。

图11.安装仪器(如图2)图2(1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。

(2)接好光源，打开开关，使白炽灯正常发光。

调节各部件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。

(3)安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝的缝平行。

2.观察与记录(1)调单缝与双缝间距为5～10 cm时，观察白光的干涉条纹。

(2)在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。

(3)调节测量头，使分划板中心刻度线对齐第1条明条纹的中心，1.调节双缝干涉仪时，要注意调整光源的高度，使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。

2.放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上。

3.调节测量头时，应使分划板中心刻线和明条纹的中心对齐。

4.不要直接测Δx，要测多条明条纹的间距再计算得到Δx，这样可以减小误差。

记下手轮上的读数x1；转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻度线与第n条相邻的明条纹中心对齐时，记下手轮上的刻度数x2，则相邻两明条纹间的距离Δx ＝|x1－x2| n－1。

(4)换用不同的滤光片，测量其他色光的波长。

数据处理1.条纹间距：Δx＝x n－x1n－1。

2.波长：λ＝dLΔx。

3.测量多组数据，求λ的平均值。

误差分析1.双缝到屏的距离L的测量存在误差。

2.测条纹间距Δx带来的误差如下：(1)干涉条纹没有调整到最清晰的程度。

(2)误认为Δx为明(暗)条纹的宽度。

(3)分划板刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于条纹中心。

(4)测量多条明条纹间的距离时读数不准确，此间距中的条纹数未数清。

4.2 用双缝干涉仪测定光的波长一、实验目的1.了解光波产生稳定干涉图样的条件.2.观察白光及单色光的双缝干涉图样.3.掌握用公式Δx ＝l d λ测定波长的方法.4.会用测量头测量条纹间距离.二、实验原理1.相邻明纹(暗纹)间的距离Δx 与入射光波长λ之间的定量关系推导如图4­2­1所示，双缝间距d ，双缝到屏的距离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 可看作直角三角形.有：r 2－r 1＝d sin θ(令∠S 2S 1M ＝θ).图4­2­1则：x ＝l tan θ≈l sin θ有：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，…)相邻两亮纹或暗纹的中心距离：Δx ＝l d λ.2.测量原理由公式Δx ＝l d λ可知，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，只要测出相邻两明条纹(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.条纹间距Δx 的测定如图4­2­2甲所示，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，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(向右)移动至分划板的中心刻线与条纹的中心对齐，如图4­2­2乙所示记下此时读数，再转动手轮，用同样的方法测出n 个亮纹间的距离a ，可求出相邻两亮纹间的距离Δx ＝an －1.图4­2­2三、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.一、实验步骤1.观察双缝干涉图样(1)将光源、遮光筒、光屏依次安放在光具座上，如图4­2­3所示图4­2­3(2)接通电源，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光屏.(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，两者间距为5～10 cm.这时可观察白光的干涉条纹.(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a 1；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a 2；并记下两次测量的亮条纹数n ，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 .(4)将测出的L 、Δx 代入Δx ＝L dλ求出光波的波长λ.(5)重复测量、计算，求出波长的平均值.(6)换用不同颜色的滤光片，重复实验.二、数据处理 (1)对每次测量由公式Δx ＝|a 2－a 1|n －1计算相邻两亮条纹间距. (2)对每次测量用公式Δx ＝l dλ计算光波的波长.(3)对每种单色光的多次测量值求平均值作为该单色光波长的测量值.三、注意事项(1)放置单缝和双缝时，必须使缝平行.(2)要保证光源、滤光片、单缝、双缝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)要多测几个亮条纹(或暗条纹)中心间的距离，再求Δx .(5)调节的基本依据是：照在像屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝测量头与遮光筒不共轴所致；干涉条纹不清晰一般是因为单缝与双缝不平行.四、误差分析本实验的误差主要来源于以下两个方面：(1)l 的测量误差因本实验中，双缝到屏的距离非常长，l 的测量误差不太大，但也应选用mm 刻度尺测量，并用多次测量求平均值的办法减小误差.(2)测条纹间距Δx 带来的误差①干涉条纹没有调到最清晰的程度.②分划板刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于条纹中心.③测量多条亮条纹间距时读数不准确.实验探究1 实验操作过程及仪器读数在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如下图4­2­4)：图4­2­4(1)下列说法哪一个是错误的________.(填选项前的字母)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B.测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C.为了减少测量误差，可用测微目镜测出n 条亮纹间的距离a ，求出相邻两条亮纹间距Δx ＝an －1(2)测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图4­2­5所示，其示数为______mm.图4­2­5【解析】 (1)放上单缝和双缝后，由于发生干涉现象没法调节光源的高度，故A 项错误.(2)按读数规则，读出示数为：1.5 mm ＋47.0×0.01 mm＝1.970 mm.【答案】 (1)A (2)1.970实验探究2 实验数据处理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4­2­6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.图4­2­6【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16.8mm.Δy ＝16.8－11.44 mm ＝1.35 mm.又根据Δy ＝l d λ，则λ＝d Δy 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。

知识点：实验目的1. 观察白光及单色光的干涉条纹2测定单色光的波长实验原理如图所示，与两缝之间的距离d相比，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略，凉风S1，S2的连线的中垂线与屏的焦点为P0，双缝到屏的距离OP0=L，屏上P1与P0之间的距离x,两缝到P1的距离分别为P1S1=r1，P1S2=r2。

在P1S2上做P1M=P1S1，于是S2M=r2-r1,由于两缝之间的距离远小于缝到屏的距离，所以可近似认为三角形S1S2M是直角三角形，根据三角函数的关系看，有r2-r1=dsinθ另一方面，x=tanθ≈Lsinθ。

因此有r2-r2=dx/L.当两列波的路程差为波长的整数倍，即dx/L.=+-kλ（k=0,1,2,3...）时会出现亮条纹，，也就是说吗，亮条纹中心位置为x=Lλ/d。

根据双缝干涉中条纹间距△x=Lλ/d。

已知双缝间距d，再测出双缝到屏的距离L和条纹间距△x，就可以测出光波的波长。

实验过程1. 观察光的干涉图样（1）如图安装仪器（2）接通电源，闭合开关，使灯丝正常发光。

（3）调整各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线达到光屏。

（4）安装单缝和双缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝平行，两者之间的距离为5—10cm，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。

2. 测定单色光的波长（1）安装好测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹。

（2）条纹间距用测量头测出，如图测量头由分划板，目镜，手轮等构成，转动手轮，分划板会左右移动，测量时，应使分划板中心刻线对齐某条纹中心，记下此时手轮上的读数a1，转动手轮，使分划板中心刻线移至另一条亮条纹中央，记下此时手轮的读数a2；并记下两次测量的亮（或暗）条纹数n，则相邻两条亮（或暗）条纹间距为。

（3）用刻度尺测量双缝到光屏间的距离L（4）将L，△x代入公式求出光的波长λ（5）重复测量，计算，求出波长的平均值。

（6）换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹的异同，求出相应的波长。

用双缝干涉测量光的波长一、知识点梳理1．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 ＝ld λ 测定波长的方法．(3)会用测量头测量条纹间距离． 2．实验原理相邻明纹(或暗纹)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d ，双缝到屏的距离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 可看作直角三角形。

则r 2－r 1＝d sin θ(令∠S 2S 1M ＝θ)。

另x ≈l tan θ≈l sin θ则r 2－r 1＝d x l ， 若P 处为亮纹，则d xl ＝±k λ，(k ＝0，1，2，……)，解得x ＝±k l d λ。

(k ＝0，1，2……)，相邻两亮纹或暗纹的中心间距Δx ＝ld λ。

3．实验器材：双缝干涉仪：包括光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃光屏、光具座、测量头及刻度尺等. 4．实验步骤 (1)观察双缝干涉图样①将光源、遮光筒、毛玻璃光屏依次安放在光具座上，如图所示． 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轴线到达光屏．④安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝平行，二者间距约为5～10 cm ，这时可观察到白光的干涉条纹．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使分化板的中心刻线对齐某条亮条纹的中央，如图所示，记下手轮上的读数a 1；转动手轮，使分化板中心刻线移至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a 2，得出n 个亮条纹间的距离为a ＝|a 2－a 1|，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的距离l (d 是已知的)．④重复测量、计算，求出波长的平均值． ⑤换用不同的滤光片，重复实验．5．数据处理(1)条纹间距的计算：Δx ＝|a 2－a 1|n －1. (2)波长计算：λ＝dl Δx . (3)计算多组数据，求λ的平均值．6．注意事项(1)双缝干涉仪是比较精密的实验仪器，要轻拿轻放，不要随便拆分遮光筒、测量头等元件． (2)安装时，要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直．(3)光源使用线状长丝灯泡，调节时使之与单缝平行且靠近．(4)实验中会出现屏上的光很弱的情况，主要是灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致；干涉条纹是否清晰与单缝和双缝是否平行有关． 7．误差分析实验中的双缝间距d 是器材本身给出的，因此本实验要注意l 和Δx 的测量．光波的波长很小，l 、Δx 的测量对波长的影响很大．(1)l 的测量：l 用毫米刻度尺测量，如果可能，可多次测量求平均值．(2)条纹间距Δx 的测定：Δx 利用测量头测量．可利用“累积法”测n 条亮纹间距，再求Δx ＝an －1，并且采用多次测量求Δx 平均值的方法进一步减小误差．二、针对练习1、某实验小组的同学利用如图所示的双缝干涉实验装置测量光的波长。

实验十四 用双缝干涉测量光的波长 目标要求 1.掌握由Δy ＝l dλ测量光的波长的原理，并会测单色光波长.2.观察单色光的双缝干涉图样，掌握测量头测量条纹间距的方法．实验技能储备1．实验原理单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，图样中相邻两条亮(暗)条纹间距Δy 与双缝间距d 、双缝到屏的距离l 、单色光波长λ之间满足λ＝d lΔy . 2．实验步骤(1)观察双缝干涉图样①将光源、遮光筒、毛玻璃依次安放在光具座上，如图所示．②接好光源，打开开关，使灯丝正常发光．③调节各器件的高度和角度，使光源灯丝发出的光能沿遮光筒轴线到达光屏．④安装单缝和双缝，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上，使单缝与双缝平行，二者间距约为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)测量单色光的波长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心，记下此时手轮上的读数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第n 条亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数a n .③用刻度尺测量双缝与光屏间距离l (d 是已知的)．④改变双缝间的距离d ，双缝到屏的距离l ，重复测量．3．数据分析(1)条纹间距Δy ＝a n －a 1n －1.(2)波长λ＝d l Δy . (3)计算多组数据，求λ的平均值．4．注意事项(1)安装时，注意使光源、透镜、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、双缝平行且间距适当．(2)光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近．(3)调节的基本依据：照在光屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝，测量头与遮光筒不共轴；干涉条纹不清晰，一般原因是单缝与双缝不平行．考点一 教材原型实验例1 如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：(1)在光具座上放置的光学元件依次为：①光源、②滤光片、③________、④________、⑤遮光筒、⑥光屏(含测量头)．(2)利用图中装置研究双缝干涉现象时，下列说法中正确的是________．A ．将光屏移近双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变小B ．将滤光片由蓝色的换成红色的，其他条件不变，干涉条纹间距变大C ．将单缝向双缝移动一小段距离后，其他条件不变，干涉条纹间距变大D ．换一个两缝之间距离更大的双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变小E ．去掉滤光片，其他条件不变，干涉现象消失(3)在某次测量中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示．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，此时手轮上的示数如图乙所示，则此示数为________ mm ，由此可求得相邻亮条纹的间距Δy 为________ mm.(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＝__________，求得所测红光波长为________ nm.答案 (1)单缝 双缝 (2)ABD(3)13.870 2.310 (4)Δyd l 660 解析 (1)由题图可知，③为单缝，④为双缝．(2)将光屏移近双缝，l 减小，则由Δy ＝l dλ可知，在其他条件不变时，干涉条纹间距变小，故A 正确；将滤光片由蓝色的换成红色的，则波长λ变大，所以其他条件不变时，干涉条纹间距变大，故B 正确；将单缝向双缝移动一小段距离后，其他条件不变时，干涉条纹间距不变，故C 错误；换一个两缝之间距离更大的双缝，则d 变大，在其他条件不变时，干涉条纹间距变小，故D 正确；去掉滤光片，其他条件不变，会形成彩色干涉条纹，故E 错误．(3)由题图乙可得读数为y 2＝13.5 mm ＋37.0×0.01 mm ＝13.870 mm ，由题图甲可得读数为y 1＝2 mm ＋32.0×0.01 mm ＝2.320 mm ，则相邻亮条纹的间距Δy ＝y 2－y 15＝13.870－2.3205mm ＝2.310 mm.(4)由Δy ＝l d λ可得λ＝d l Δy ，代入数据解得，波长为λ＝2.310×10－3×2.0×10－40.700m ＝6.6×10－7 m ＝660 nm.例2 (2023·福建漳州市模拟)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示．(1)单缝宽度为h ，双缝间距为d ，双缝与屏距离为l ，当采取下列四组数据中的哪一组时，可能在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹________．(填正确答案字母)A ．h ＝10 mm ，d ＝0.2 mm ，l ＝10 cmB ．h ＝10 mm ，d ＝10 mm ，l ＝80 cmC ．h ＝1 mm ，d ＝0.2 mm ，l ＝80 cmD ．h ＝1 mm ，d ＝10 mm ，l ＝10 cm(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，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，如图丙所示．则在这种情况下波长的测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)实际值．答案(1)C(2)4.943(4.942～4.944均可)(3)大于解析(1)光通过单缝后需形成线光源，因此h必须比较小；根据Δx＝ldλ，双缝与屏的距离l 越大，双缝间距d越小，干涉条纹间距越大，条纹越清晰，故选C.(2)手轮上分度值为0.01 mm，故读数为4.5 mm＋44.3×0.01 mm＝4.943 mm(3)条纹与分划板中心刻线不平行时，实际值Δx实＝Δx测cos θθ为条纹与分划板中心刻线间的夹角，故Δx实<Δx测，由Δx＝l dλ得波长的测量值大于实际值．考点二探索创新实验例3洛埃德在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置．如图所示，单色光从单缝S 射出，一部分入射到平面镜后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹．单缝S通过平面镜成的像是S′.(1)通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致．如果S被视为其中的一个缝，________相当于另一个“缝”．(2)实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h＝0.15 mm，单缝到光屏的距离D＝1.2 m，观测到第3条亮条纹中心到第12条亮条纹中心的间距为22.78 mm，则该单色光的波长λ＝________ m．(结果保留1位有效数字)(3)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮条纹之间的距离________．A ．将平面镜稍向上移动一些B ．将平面镜稍向右移动一些C ．将光屏稍向右移动一些D ．将光源由红色光改为绿色光答案 (1) S ′ (2)6×10－7 (3)AC解析 (1)通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致．如果S 被视为其中的一个缝，S ′相当于另一个“缝”．(2)第3条亮条纹中心到第12条亮条纹中心的间距为22.78 mm ，则相邻亮条纹间距为Δy ＝22.78×10－312－3m ≈2.53×10－3 m ，等效双缝间的距离为d ＝2h ＝0.30 mm ＝3.0×10－4 m ，根据双缝干涉条纹间距Δy ＝D d λ，则有λ＝d D Δy ＝3.0×10－4×2.53×10－31.2m ≈6×10－7 m. (3)根据双缝干涉条纹间距Δy ＝D dλ可知，仅增大D 、仅减小d 或仅增大波长λ都能够增大光屏上相邻两条亮条纹之间的距离，所以A 、C 正确． 课时精练1．(2021·浙江6月选考·17(2))如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置．实验中：(1)观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是________．(单选)A ．旋转测量头B ．增大单缝与双缝间的距离C ．调节拨杆使单缝与双缝平行(2)要增大观察到的条纹间距，正确的做法是________．(单选)A ．减小单缝与光源间的距离B ．减小单缝与双缝间的距离C ．增大透镜与单缝间的距离D ．增大双缝与测量头间的距离答案 (1)C (2)D解析(1)若粗调后看到的是模糊不清的条纹，则最可能的原因是单缝与双缝不平行，要使条纹变得清晰，可尝试调节拨杆使单缝与双缝平行，故选C.(2)根据Δy＝ldλ，可知要增大条纹间距，可以增大双缝到光屏的距离l或减小双缝的间距d，故选D.2．(2023·福建莆田市模拟)某实验小组利用图(a)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，调节器材，在目镜中可以观测到干涉图样．(1)如图(a)所示，实验所需器材在光具座上依次排列，则A、B处分别是________、________(填“单缝”或“双缝”)．(2)在目镜中看到的干涉图样是图(b)中________(填“甲”或“乙”)．(3)移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第2条亮条纹的中心，记下此时手轮上读数x1；转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第6条亮条纹的中心，此时手轮上的读数为x2，如图(c)所示，则读数x2＝________mm；已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，则该单色光的波长λ＝________(用题目中给出的字母表示)．答案(1)单缝双缝(2)甲(3)1.700(x2－x1)d4L解析(1) 发生干涉的条件是相位差恒定且频率相同，所以组装仪器时，A处应固定单缝，产生相位差恒定的光；B处固定双缝，产生两列频率相同的光，从而可以在毛玻璃上形成稳定的干涉图样；(2) 干涉图样为明暗相间且等间距的条纹，故选甲；(3) 由题图(c)可知，固定刻度读数为1.5 mm，可动刻度读数为20.0×0.01 mm＝0.200 mm则螺旋测微器的示数为(1.5＋20.0×0.01) mm ＝1.700 mm ；根据双缝干涉条纹的间距公式有Δx ＝L d λ，得λ＝d L Δx ＝(x 2－x 1)d 4L. 3．寒假期间小明利用图甲所示的物品，测量了某型号刀片的厚度．实验过程如下：(1)点燃蜡烛，用蜡烛火焰把玻璃片的一面熏黑；(2)并齐捏紧两片刀片，在玻璃片的熏黑面划出两条平直划痕；(3)如图乙所示，将激光光源和玻璃片固定在桌上，并将作为光屏的白纸固定在距离足够远的墙上．(4)打开激光光源，调整光源的高度并使激光沿水平方向射出，恰好能垂直入射在两划痕上．(5)观察白纸上的干涉条纹如图丙所示．用刻度尺测出a 、b 两点间的距离为________ cm ，则两相邻暗纹中心之间的距离Δy ＝________ cm.(6)测得玻璃片到光屏的距离L ＝3.00 m ，已知该红色激光的波长λ＝700 nm ，利用公式求出双划痕间距d ＝________ mm ，即为刀片厚度(结果保留两位有效数字)．答案 (5)10.50 2.1 (6)0.10解析 (5)用刻度尺测出a 、b 两点间的距离为10.50 cm ，两相邻暗纹中心之间的距离为Δy ＝10.505cm ＝2.1 cm. (6)刀片的厚度为Δy ＝L d λ，解得d ＝0.10 mm.。