1、2 学生实验：用双缝干涉测量光的波长1.某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图 1 甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示.他改变的实验条件可能是( )图 1A.减小光源到单缝的距离B.减小双缝之间的距离C.减小双缝到光屏之间的距离D.换用频率更高的单色光源答案 B解析 改变条件后亮条纹之间的间距变大，由公式 x 可知，要使 x 增大，可增大双ld缝到光屏之间的距离 l，C 错；减小双缝之间的距离 d，B 对；换用波长更长，即频率更低的单色光源，D 错；改变光源到单缝的距离不会改变 x，A 错.2.(多选) 在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上
2、显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，在其他条件不变的情况下，可选用的方法是( )A.改用红色激光B.改用蓝色激光C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动答案 ACD解析 根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距 x 可知，要使 x 增大，可以增大波长或ld增大双缝到屏的距离或减小双缝间的距离，所以选项 A、C、D 正确，B、E 错误.3.(多选) 利用图 2 中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法正确的是 ( )图 2A.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.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
3、D.换一个双缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄答案 ABD解析 由条纹间距公式 x (d 指双缝间距离，l 是双缝到屏的距离)，可知：A 项中 l 减小，ldx 变小；B 项中 变大，x 变大；C 项中对 x 没有影响； D 项中 d 变大，x 变小.故A、B、D 正确.4.(多选) 某同学在做双缝干涉实验时，按装置图安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于( )A.光束的中央轴线与遮光管的轴线不一致，相差较大B.没有安装滤光片C.单缝与双缝不平行D.光源发出的光束太强答案 AC解析 安装实验器材时要注意：光束的中央轴线与遮光管的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝
4、和双缝要在同一高度，中心位置在遮光管轴线上，单缝与双缝要相互平行，才能使实验成功.当然还要使光源发出的光束不致太暗.综上所述，可知选项 A、C 正确.5.(多选) 英国物理学家托马斯杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象.图 3 为实验装置简图，M 为竖直线状光源，N 和 O 均为有狭缝的遮光屏，P 为像屏.现有四种刻有不同狭缝的遮光屏，实验时正确的选择是( )图 3A.N 应选用遮光屏 1 B.N 应选用遮光屏 3C.O 应选用遮光屏 2 D.O 应选用遮光屏 4答案 AC6. (多选) 关于“用双缝干涉测量光的波长”实验，正确的说法是 ( )A.实验时应调节各器件共
5、轴，并且单缝和双缝的缝应相互平行B.观察到的白光的干涉图样是：在视野中可以看到彩色的干涉条纹，中央为一条白亮的零级干涉条纹；彩色条纹的排列，以零级亮条纹为中心左右对称，在第一级亮条纹中紫色在最外侧C.看到白光的干涉条纹后，在单缝前面放上红色或绿色滤光片，即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹，且红条纹的相邻条纹间距比绿条纹的相邻条纹间距大D.测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数答案 ACD7.如图 4 所示，A、B、C、D 代表双缝产生的四种干涉图样，回答下面问题：图 4(1)如果 A 图样是红光通过双缝产生的，那么换用紫光得到的图样用_图样表示最合适.(2)如果将 B 图样的
6、双缝距离变小，那么得到的图样用_图样表示最合适.(3)如果将 A 图样的双缝到屏的距离变小，那么得到的图样用_图样表示最合适.(4)如果将 A 图样的装置从空气移入水中，那么得到的干涉图样用_图样表示最合适.答案 (1)C (2)D (3)C (4)C解析 利用公式 x ，光源由红光换成紫光时， 变小， 相应 x 也变小，(1)中应选ldC；双缝距离 d 变小时，x 变大， (2)中应选 D；双缝到屏的距离 l 变小，得到的图样的 x变小，(3)中应选 C；将装置从空气移入水中时，波长 变小， x 也变小，(4)中应选 C.8.如图 5 所示，在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：图 5(1)若
7、实验中双缝之间的距离为 1.50 mm，双缝到屏幕的距离为 1.00 m，测得第 1 条到第 4 条亮条纹中心间的距离为 0.980 mm，则该光的波长为_ nm.图 6(2)若实验中，将单缝 S 从双缝 S1、S 2 的中央对称轴的位置稍微向上移动，如图 6 所示，则_.A.不会出现干涉条纹B.仍然产生干涉条纹，且中央亮条纹的位置不变C.仍然产生干涉条纹，且中央亮条纹的位置略上移D.仍然产生干涉条纹，且中央亮条纹的位置略下移答案 (1)490 (2)D解析 (1)x0.980 mm9.8010 4 m，d1.50 mm1.5010 3 m，l1.00 m，由公式 x ，得ld xn 1 m4
8、.9010 7 m490 nm.dxn 1l 1.5010 39.8010 44 11.00(2)在双缝干涉实验中，若把单缝 S 从双缝 S1、S 2 的中心对称轴位置稍微向上移动，如图中S所示.通过双缝 S1、S 2 的光仍是相干光，仍可产生干涉条纹，中央亮条纹的位置经过S1、S 2 到 S的路程差仍等于 0，SS 1 S2P，中央亮条纹 P的位置略向下移，故 D 正确，A 、B 、C 错误.9.如图 7 甲是利用双缝干涉测某单色光波长的实验装置，测得双缝屏到毛玻璃屏的距离 l 为0.2 m、双缝的距离 d 为 0.4 mm，图乙是通过该仪器的观测装置看到毛玻璃屏上的干涉图样，其中 1、2、
9、3、4、5、是亮条纹的编号，图丙、图丁是利用该仪器测光的波长时观察到的情景，图丙是测第 1 号亮条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为_ mm，图丁是测第 4 号亮条纹的位置，此时观测装置上千分尺的读数为_ mm.根据上面测出的数据可知，相邻两条亮条纹间的距离 x_ mm，计算波长的数学表达式_，被测光的波长为_ nm.图 7答案 0.510 1.485 0.325 650xdl解析 题图丙是测第 1 号亮条纹的位置，此时千分尺的读数为 0.5 mm0.011.0 mm0.510 mm.题图丁是测第 4 号亮条纹的位置，此时千分尺的读数为 1 mm0.0148.5 mm 1.485 mm.相
10、邻两条亮条纹间的距离x mm0.325 mm.1.485 0.5103根据双缝干涉条纹的间距公式 x ，得 .ld xdl代入数据得： m6.510 7 m650 nm.0.32510 30.410 30.210.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，取双缝间距 d0.5 mm，双缝与光屏间的距离 l0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉图样如图 8 甲所示，分划板中心刻线在图中A、B 位置时游标卡尺读数如图乙所示，则图中 A 位置的游标卡尺读数为_ mm，单色光的波长约为_ m.(结果保留 2 位有效数字)若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.通过装置中的“拨杆”
11、的拨动_(填“能 ”或“不能”) 把干涉条纹调成与分划板中心刻线在同一方向上 .甲乙丙图 8答案 11.1 6.310 7 不能解析 A 位置游标卡尺的主尺读数为 11 mm，游标尺读数为 0.11 mm0.1 mm，所以最终读数为 11.1 mm.B 位置游标卡尺的主尺读数为 15 mm，游标尺读数为 0.15 mm0.5 mm ，所以最终读数为15.5 mm.相邻两条纹的间距 x mm0.63 mm.xB xA7 15.5 11.17根据双缝干涉条纹的间距公式 x 得， x，ld dl代入数据得， m6.310 7 m.0.510 30.6310 30.5首先要明确各器件的作用，拨动“拨杆”的作用是为了使单缝和双缝平行，获得清晰的干涉图样，题图丙已有清晰的干涉图样，所以不用调节；题图丙所示出现的问题是分划板中心刻线与干涉条纹不平行，应调节测量头使干涉条纹调成与分划板中心刻线在同一方向上，故调节“拨杆”不能把干涉条纹调成与分划板中心刻线在同一方向上.
