1、- 1 -专题 62 双缝干涉测光的波长【满分：110 分 时间：90 分钟】一、实验题(共 10 题，每题 11 分，共 110 分。)1 在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图甲)：(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. 为了减小测量误差，可用测微目镜测出 n 条亮纹中心间的距离 a，求出相邻两条亮纹间距x=1an(2)将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第 1 条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示。然
2、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，则图乙读数为_mm，求得这种色光的波长_ nm。（已知双缝间距 d0.2 mm，双缝到屏间的距离 L700 mm【答案】 (1)A (2)13.870 660（2）图甲中螺旋测微器的固定刻度读数为 2mm，可动刻度读数为 0.0132.0mm=0.320mm，所以最终读数为 2.320mm- 2 -点睛：解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法：螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读；知道双缝干涉的条纹间距公式 lxd .2在用双缝干涉测光的波长的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具
3、座上，从仪器注明的规格可知，双缝间距 d=0.20mm。现测得像屏与双缝屏间的距离 L=60.0cm。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（mm），游标尺上有 50 个分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，映入眼帘的干涉条纹如图所示，他将分划板上的三条竖线对准 a 条纹，此时游标尺上的读数为 x1=3.60mm；接着再转动手轮，将分划板上的三条竖线对准 b 条纹，此时游标尺上的读数如左图，则 x2=_mm。（2）两个相邻亮纹（或暗纹）间距离的表达式为 x=_（用 x1、 x2表示）；这种色光的波长的表达式 =_（用 x、 L、 d 表示）。利用上述测量结果，
4、代入数据经计算可得 =_m（保留三位有效数字）。【答案】 11.60mm m【解析】游标卡尺的主尺读数为 11mm，游标读数为 0.02mm65=0.60mm，所以最终读数为 - 3 -两个相邻明纹（或暗纹）间的距离根据 ，得 ；3（1）利用图中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法正确的是_。A将屏移近双缝，干涉条纹间距变宽B将滤光片由红色的换成蓝色的，干涉条纹间距变窄C将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄E去掉滤光片后，干涉现象消失（2）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，某同学在用测
5、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下左图为 0.641mm。然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第 7 条亮纹的中心，这时手轮上的示数如下右图所示。则此时手轮上的示数为_mm。由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为_m。（此空保留3 位有效数字）【答案】 （1）BD （2）10.295 mm 5.3610 -7 m- 4 -4用双缝干涉测光的波长。实验装置如图（甲）所示，已知双缝与屏的距离 L，双缝间距d。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
6、准亮纹的中心（如图（乙）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）首先调节_和滤光片的中心位于遮光筒的中心轴线上，并使_和_竖直且互相平行。（2）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（丙）所示，则对准第 1 条时读数 x1=_mm(允许误差)、对准第 4 条时读数x2=_mm(允许误差)（3）写出计算波长 的表达式，=_（用 x1、 x2 、 L 、 d 表示，不用计算）。- 5 -【答案】 （1）光源 单缝 双缝 （2）2.190 7.869 （3）d(x 2 x1 )/3L（3）根据
7、LxdA得： 213dxLA点睛：解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，固定刻度读数加上可动刻度读数，不需估读以及掌握条纹间距公式 xdA5某同学利用双缝干涉实验仪测量光的波长，按要求将仪器安装在光具座上（如图甲所示），接通电源使光源正常工作。（1）某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图乙（a）所示，图中数字是该同学给各亮纹的编号，在测量头上的读数为 x1；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图乙（b）所示，此时测量头上的读数为 x2。已知双缝间距为 d，像屏与双缝间的距离为 L。利用以上数据，可计算出相邻亮纹间的距离 _，该单色光的波长 =_。（用 d、 L、
8、x1、 x2表示）（2）该同学利用此装置进一步研究光的干涉现象，提出下列几种说法，你认为正确的是_。A增加像屏与双缝的距离，干涉条纹间距变窄B将滤光片由蓝色换成红色，干涉条纹间距变宽C将单缝向双缝移动一小段距离，干涉条纹间距变宽D去掉滤光片，干涉现象消失【答案】 216x 21dxL B- 6 -6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 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。（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
9、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。（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=_ (用题目中已知量和测量量的字母表示)；带入数据，可计算出 =_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【答案】 2.31 xdl 660 AC- 7 -7在“双缝干涉测光的波长”实验中，调节分划板的位置，使分划板的中心刻线对齐中央亮条
10、纹的中心，此时螺旋测微器的示数如图甲所示转动手轮，使分划线向一侧移动，使分划板的中心刻线对齐第 3 条亮条纹的中心，此时螺旋测微器的示数如图乙所示已知双缝间距 d1.5 mm，双缝到屏的距离 L1.00 m，则甲图所示读数为_mm，乙图所示读数为_mm.被测光波的波长为_.【答案】 1.130 mm 1.760 mm 3.1510 7 m【解析】图甲读数为 1.0+13.00.01mm=1.130mm图乙读数为 1.5+26.00.01mm=1.760mm亮条纹间距 1.760.30.21x由公式 Ld得： 337.5.150m8在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，装置如图所示。双缝间的距离
11、d3 mm。(1)若测定红光的波长，应选用_色的滤光片。实验时需要测定的物理量有_和_。(2)若测得双缝与屏之间距离为 0.70 m，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退 0.500 mm)观察到第 1 条亮纹的位置如图(a)所示，观察到第 5 条亮纹的位置如图(b)所示。则可求出红光的波长 _m。(保留一位有效数字)- 8 -【答案】 (1)红 双缝到屏的距离 l n 条亮(或暗)纹间距离 a (2)71079利用图中装置研究双缝干涉现象：(1)下面几种说法中正确的是（_）A.将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B.将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C.将单缝
12、向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D.换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄E.去掉滤光片后，干涉现象消失（2）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，游标卡尺的示数如图（3）所示，第二次分划板中心刻度线对齐 B 条纹中心时，游标卡尺的示数如图（4）所示，已知单双缝间距为 10cm，双缝间距为 0.2mm，从双缝到屏的距离为 0.8m，则图（3）中游标卡尺的示数为_mm图（4）游标卡尺的示数为_mm所测光波的波长为_m （保留两位有效数字）- 9 -【答案】 ABC 11.4 16.7 10在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置
13、如图所示。（1）以白炽灯为光源，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，你认为正确的是 。A狭缝和光源必须平行放置B各元件的中心可以不在遮光筒的轴线上C双缝间距离越大呈现的干涉条纹越密D若将滤光片移走则无干涉现象产生（2）当测量头中的分划板中心刻度对齐 A 条纹中心时，游标卡尺的示数如图（3）所示，第二次分划板中心刻度对齐 B 条纹中心时，游标卡尺的示数如图（4）所示。已知双缝间距为- 10 -05mm，从双缝到屏的距离为 1m，则图（4）中游标卡尺示数为 mm。所测光波的波长为_m（保留两位有效数字）（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，如图丙所示则在这
14、种情况下来测量干涉条纹的间距x 时，测量值_实际值（填“大于”、“小于”或“等于”）【答案】（1）AC（2）167mm； 76.10m（3）大于【解析】（2）图（3）中游标卡尺示数为 11cm+01mm4=114mm；图（4）中游标卡尺示数为16cm+01mm7=167mm；则 6.71.325mxm根据 Lxd可得337.250.01xdL；（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x 偏大；根据干涉条纹的间距公式为 Lxd，波长测量值也是偏大；考点：双缝干涉【名师点睛】本题是对双缝干涉测量光的波长问题的考查；解题的关键是明确实验原理，然后根据双缝干涉条纹的间距公式： Lxd列式分析，基础题。
