高中物理高考 考点70 实验 用双缝干涉测光的波长——备战2021年高考物理考点一遍过

这是一份高中物理高考 考点70 实验 用双缝干涉测光的波长——备战2021年高考物理考点一遍过，共29页。试卷主要包含了实验，实验中的注意事项等内容，欢迎下载使用。


一、实验：用双缝干涉测光的波长
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：，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。
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 cm~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。
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、实验中的注意事项
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。
（2）根据条纹间距与波长的关系得，其中d为双缝间距，l为双缝到屏的距离。
（3）测量时需测量多组数据，求λ的平均值。
2．注意事项
（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条纹的中心对齐，记清此时手轮上的读数，转动手轮，使分划板中心刻线和另一条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数，两次读数之差就表示这两条纹间的距离。
（4）不要直接测Δx，要测多个亮条纹的间距再计算得Δx，这样可以减小误差。
（5）白光的干涉观察到的是彩色条纹，其中白色在中央，红色在最外层。
3．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：
①干涉条纹没有调整到最清晰的程度。
②误认为Δx为亮（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测量多条亮条纹间的距离时读数不准确，此间距中的条纹数未数清。



（2020·营口市第二高级中学高二期末）某同学利用图示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：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹．回答下列问题：

（1）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
（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ=_________；
（3）某次测量时，选用的双缝的间距为0．300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm．则所测单色光的波长为______________nm（结果保留3位有效数字）．
【答案】B 630
【解析】（i）由Δx= ，因Δx越小，目镜中观察得条纹数越多，故B符合题意；
（ii）由，λ=
（iii）λ==


1．（2020·北京高二期末）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图甲），并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。
（1）如图甲所示组装仪器时，a处应固定______（填“单缝”或“双缝”）。

（2）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中______。
A．观察不到干涉条纹 B．可观察到明暗相间的白条纹 C．可观察到彩色条纹
（3）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图乙所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图乙中A、B位置时，游标尺的读数分别为、，则入射的单色光波长的计算表达式为______。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图丙所示，则其读数为______；

【答案】单缝 C 31.10
【解析】（1）如图甲所示组装仪器时，a处应固定单缝；
（2）若取下红色滤光片，白光干涉条纹为彩色的，故C正确，ABD错误。
（3）条纹间距为
根据
解得
游标卡尺读数为3.1cm+0.05mm×2=3.110cm=31.10mm。
2．（2018·湖南省衡阳县第四中学高三上学期第一次月考）现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。
（1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母及排列顺序应为C，________，A。

（2）将激光束照在双缝上，在光屏上观察到的现象是选项图中的_____。

（3）保持双缝到光屏的距离不变，换用间隙更小的双缝，在光屏上观察到的条纹宽度将__________；保持双缝间隙不变，减小双缝到光屏的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将__________（均选填“变宽”、“变窄”或“不变”）。
（4）将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第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，记下此时图乙中手轮上的示数________mm，求得相邻亮条纹的间距Δx为________mm。

（5）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________mm。
【答案】（1）EDB （2）A （3）变宽 变窄 （4）13.870 2.310 （5）dlΔx 6.6×10-4
【解析】（1）为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝。所以各光学元件的字母排列顺序应为C、E、D、B、A。
（2）将激光束照在如图所示的双缝上，将出现双缝干涉现象，而双缝干涉图象的中间是亮条纹，两侧是明暗相间的对称的干涉条纹，故A正确，BCD错误。故选A。
（3）根据双缝干涉条纹间距公式Δx=ldλ可知在其他条件不变，d减小时，条纹宽度变宽；而其他条件不变，l减小，则条纹宽度变窄。
（4）图乙的读数：固定刻度读数为13.5 mm，可动刻度读数为37.0×0.01 mm，两者相加为13.870 mm；图甲的读数：固定刻度读数为2 mm，可动刻度读数为32.0×0.01 mm，两者相加的读数为：2.320 mm，所以相邻亮条纹的间距Δx为Δx=13.870mm-2.320mm6-1=2.310mm。
（5）根据Δx=Ldλ，得：λ=dLΔx，代入数据得：λ=2.0×10-4m×2.310×10-3m0.700m=6.6×10-4mm。
【名师点睛】该题考查测量双方干涉条纹的宽度，解决本题的关键掌握条纹的间距公式，以及会对螺旋测微器正确读数。


1．（2020·朝阳北京八十中高三三模）如图甲所示，利用激光器发射出的激光照射到双缝上，在双缝后面的光屏上能呈现出明、暗相间的干涉条纹。若实验中仅改变某一个实验条件、而其他条件均不变的情况下，得到的干涉图样分别如图乙和丙所示。对于这两次实验，下列说法中正确的是（　　）

A．由于选用的激光器不同，乙图对应的激光的频率较高
B．双缝到光屏的距离L不同，乙图对应的L较大
C．双缝的间距不同，乙图对应的间距较大
D．激光器到双缝的距离不同，乙图对应的距离较大
2．（2020·江苏苏州高二期中）在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有
A．改用红光作为入射光
B．改用蓝光作为入射光
C．增大双缝到屏的距离
D．增大双缝之间的距离
3．用a、b两种不同波长的光，先后用同一装置做双缝干涉实验，得到两种干涉条纹，其中a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距，则(　　)
A．a光的波长大于b光的波长
B．a光的频率大于b光的频率
C．在玻璃中，a光的速度等于b光的速度
D．从玻璃射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角
4．（2020·长春市第一中学高二期中）现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图甲所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．

（1）本实验的步骤有：
①调节单缝与双缝的间距为5~10cm，并使单缝与双缝相互平行；
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；
③取下遮光筒右侧的元件，打开光源，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；
④用米尺测出双缝到屏的距离；用测量头（读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离；
⑤将测得的数据代入公式求出红光的波长．
以上步骤合理的顺序是________．（只填步骤代号）
（2）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示；然后同方向转动测量头，使分划板的中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示．则图乙中手轮上的示数是________mm；图丙中手轮上的示数是________mm．
（3）已知双缝到屏的距离为0.500m，使用的双缝间距为2.8×10–4m，由此可求得所测红光波长为λ=________m（结果保留三位有效数字）．
5．（2020·福建省泰宁第一中学高二月考）如图甲为做“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置示意图，回答下列问题：

（1）实验时单缝与双缝应该相互________；填“平行”或“垂直”
（2）下列说法正确的是________；
A．减小屏与双缝距离，干涉条纹间距变窄
B．将蓝色滤光片换成红色滤光片，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
D．如果去掉滤光片，则屏上干涉条纹消失
（3）如图乙为实验装置中50分度游标卡尺测量头，转动手轮，使分划板的中心刻线分别对准第1条亮纹、第7条亮纹的中心，读数分别为和。图丙为的放大图，则________mm；若单缝与双缝间的距离，双缝与屏的距离，双缝间距d，写出计算波长的表达式：________。表达式用字母表示
6．（2020·北京市十一学校高三三模）在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时，某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，当分划板中心刻度线对齐A条纹中心时（如图1所示），游标卡尺的示数如图2所示，其示数为1.14cm；接着转动手轮，当分划板中心刻度线对齐B条纹中心时（如图3所示），游标卡尺的示数如图4所示。已知双缝间距为0.05cm，从双缝到屏的距离为1m。
（1）图4游标卡尺的示数为_____cm；
（2）实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是_______，所测光的波长为_____m 。（保留两位有效数字）

7．（2020·江苏沭阳高二月考）利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的距离L=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则：

(1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA=_____mm，xB=_____mm；求得相邻亮纹的间距Δx为_____mm。
(2)由计算式=_____（用题中所给字母表示）；求得所测单色光的波长为=_____nm。
(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将_____（填“变大”、“不变”或“变小”）。
8．（2020·江西省南城一中高三模拟）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图所示。已知双缝间的距离为d，在离双缝L远的屏上，用测量头测量条纹间宽度。

(1)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，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条亮纹中心对齐，记下此时如图（乙）所示的手轮上的示数为________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为________mm；

(2)波长的表达式λ＝________（用Δx、L、d表示）；
(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将________（填“变大”、“不变”或“变小”）；
(4)图为上述实验装置示意图。S为单缝，S1、S2为双缝，屏上O点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到O点处的干涉条纹_________
A．向上移动 B．向下移动 C．间距变大 D．间距变小

9．（2020·辽宁沙河口辽师大附中高二期中）用双缝干涉测光的波长。实验装置如图所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm。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亮纹的中心（如图所示），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）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，手轮上的读数如图所示，则对准第1条时读数x1=_______mm、对准第4条时读数x2=_______mm
（2）写出计算波长λ的表达式，λ=_________（用符号表示），λ=_____mm(保留三位有效数字)

10．（2020·山东高二期末）如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，需要从标尺上读出某条亮条纹的位置。图（a）中所示的读数是______mm。若双缝相距为d，双缝到屏间的距离为l，相邻两个亮条纹中心的距离为Δx，则光的波长表示为λ＝______（字母表达式），某同学在两个亮条纹之间测量，测出以下结果，其他数据为：d＝0.20mm，l＝700mm，测量Δx的情况如图（b）所示。由此可计算出该光的波长为：λ＝______m。

11．（2020·首都师范大学附属中学高二期末）在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，请按照题目要求回答下列问题。
（1）如图所示，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其它元件，其中a、b、c、d 各装置的名称依次是下列四个选项中的_________；

A．a 滤光片、b 单缝、c 双缝、d 光屏 B．a 双缝、b 单缝、c 滤光片、d 光屏
C．a 滤光片、b 双缝、c 单缝、d 光屏 D．a 双缝、b 滤光片、c 单缝、d 光屏
（2）已知该装置中双缝间距 d=0.50mm，双缝到光屏的距离 L=0.50m，在光屏上得到的干涉图样如图甲所示，分划板在图中 A 位置时游标卡尺如图乙所示，则其示数为下列选项中的_________；
A．111.10mm B．11.12mm C．110.2mm D．11.2mm
（3）在 B 位置时游标卡尺如图丙所示。由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长。下列选项中的数据最接近正确实验结果的是____________。
A．6.0×10-7 m B．6.4×10-7 m C．6.8×10-7 m D．7.2×10-7 m

12．（2020·北京高二期末）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甲所示的光具座上，然后接通电源使光源正常工作。已知实验中选用缝间距为d的双缝，像屏与双缝之间的距离为l。

(1)用某单色光照射双缝，在像屏上观察到的图案应该是图乙中的_________（选填“a”或“b”）图。
(2)在分划板上观测到n个亮条纹之间的距离为a，则相邻两个亮纹之间的间距Δx=____________，由此可算出这种单色光的波长λ=___________（用题目中已知量和测量量的字母表示）。
(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
13．（2020·山东高二期末）在“双缝干涉测波长的实验”中：

(1)在光具座上安装的仪器按顺序依次是：A滤光片、B_________、C__________、D光屏。
(2)以下操作正确的是__________。
A．单缝和双缝必须平行
B．测量条纹间距时应将分划板中心刻线对准亮条纹的一侧边界
C．为了减少测量误差，用测微目镜测出第1条亮条纹到第N条亮条纹间距a，求出相邻亮条纹间距
D．为了增大相邻亮条纹间距，可将绿色滤光片换成红色滤光片
14．（2020·山东奎文潍坊一中高二期末）某同学利用如图所示的装置测量某种单色光的波长。实验时，光源正常发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。

(1)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，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条亮纹中心对齐，记下此时如图乙所示的手轮上的示数为______mm，求得相邻亮纹的间距为______mm（计算结果保留三位有效数字）。

(2)若相邻亮纹的间距为、单缝与屏的距离为L1，双缝与屏的距离为L2，单缝宽为d1，双缝间距为d2，则光的波长用上述部分物理量可表示为=______；
(3)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，写出一条可行的措施______。
15．（2020·山东高二期末）某同学做“用双缝干涉测光的波长”实验，为了测量红光的波长，他将实验器材按要求安装在光具座上，如图甲所示。

(1)为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出处的实验器材是___；
(2)实验过程中，该同学将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数为；然后同方向转动测量头，使分划板的中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮示数如图乙所示，示数为____，已知双缝到屏的距离为，使用的双缝间距为，由此可求得所测红光波长___（结果保留三位有效数字）。
16．（2020·北京海淀人大附中高二期末）利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的距离l=0.5m，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。

（1）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
（2）某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则

①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为xA=11.1mm，在B位置时游标卡尺读数为xB=_____mm，相邻两条纹间距Δx=___________mm；
②该单色光的波长λ=_____________nm；
（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，如图所示。则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值______________实际值。（填“大于”、“小于”或“等于”）

17．（2020·山东烟台高二期末）同学们利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使白炽灯正常发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。

⑴若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作可行的是__________
A．将单缝向双缝靠近
B．使用间距更小的双缝
C．将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动
D．将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动
⑵若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条亮纹中央到第n条亮纹中央间的距离为x，则单色光的波长λ=_________________
⑶若只将滤光片去掉，下列说法正确的是________________
A．屏上出现彩色衍射条纹，中央是紫色亮纹
B．屏上出现彩色衍射条纹，中央是白色亮纹
C．屏上出现彩色干涉条纹，中央是白色亮纹
D．屏上出现彩色干涉条纹，中央是红色亮纹
18．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（如图甲所示），游标卡尺的示数如图丙所示，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心线时（如图乙），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。图丁中游标卡尺的示数为__________mm。实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是________________，所测光波的波长为________m。（保留两位有效数字）

19．在做“用双缝干涉测量光的波长”实验中。（如图所示）

（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：______________。

20．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，某同学安装实验装置如图甲所示，调试好后能观察到清晰的干涉条纹。

（1）根据实验装置知，②、③、④依次是 、 、 。
（2）某次实验时，该同学调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮纹的中心，如图乙所示，此时螺旋测微器的读数为 mm。
（3）转动手轮，使分划线向一侧移动到另一条亮纹的中心位置，再次从螺旋测微器上读数。若实验测得4条亮纹中心间的距离为∆x1=0.960 mm，已知双缝间距为d=1.5 mm，双缝到屏的距离为L=1.00 m，则对应的光波波长λ= mm。
21．（2018·河南省南阳市高二下学期期末考试）如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d=0.20 mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L=700 mm。接通电源使光源正常工作。

（1）已知测量头上主尺的分度值是1毫米，副尺（游标尺）上有20小格。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻线与某条纹A中心对齐，如图乙所示，此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示，此示数为_____________mm；接着再转动手轮，使分划板中心刻线与某条纹B中心对齐时，测量头上的示数为8.65 mm。利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长λ=______________m（结果保留2位有效数字）。
（2）另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置做了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加。以下改动可能实现这个效果的是_______________。
A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间
B．仅将单缝向远离双缝方向移动少许
C．仅将单缝与双缝的位置互换
D．仅将红色滤光片换成绿色的滤光片
22．利用双缝干涉测光的波长实验中，双缝间距d=0.4 mm，双缝到光屏的距离L=0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所示，则：
（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA=11.1 mm，xB=_______mm；相邻两条纹间距Δx=_________mm；

（2）波长的表达式λ=_________（用Δx、L、d表示），该单色光的波长λ=_________m；
（3）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将____（填“变大”、“不变”或“变小”）。
23．“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。

（1）如图乙所示，移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心，记下此时手轮上螺旋测微器的读数x1。转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心，此时手轮上螺旋测微器的读数为x2，如图丙所示，则读数x2=_______mm；
（2）已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。计算波长的公式λ=_________；（用题目中给出的字母表示）
（3）对于某种单色光，为增加相邻亮纹间的距离，可采取___________或_________的方法。

24．（2017·新课标全国Ⅱ卷）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，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
25．（2016·上海卷）在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则
A．中间条纹间距较两侧更宽
B．不同色光形成的条纹完全重合
C．双缝间距离越大条纹间距离也越大
D．遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹
26．（2016·江苏卷）在上述杨氏干涉实验中，若单色光的波长λ=5.89×10-7 m，双缝间的距离d=1 mm，双缝到屏的距离=2 m。求第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距。



1．B【解析】A．根据双缝干涉条纹的间距公式知，波长λ大的干涉条纹间距Δx大，而乙图的干涉条纹间距较大，所以乙图对应的光波波长较长，频率较小，故A错误；
B．根据双缝干涉条纹的间距公式知，乙图对应的干涉条纹间距Δx较大，则乙图双缝到光屏的距离L较大，故B正确；
C．根据双缝干涉条纹的间距公式知，乙图的干涉条纹间距Δx较大，则可能是乙图对应的双缝间距d较小，故C错误；
D．光源到双缝的距离不影响双缝干涉条纹的间距，故D错误。
故选B。
2．AC【解析】光的干涉现象中，条纹间距公式，即干涉条纹间距与入射光的波长成正比，与双缝到屏的距离成正比，与双缝间距离成反比，红光波长大于黄光波长，则条纹间距增大，故A正确；蓝光波长小于黄光波长，则条纹间距减小，故B错误；增大双缝到屏的距离，条纹间距增大，故C正确；增大双缝之间的距离，条纹间距减小．故D错误．
3．AD【解析】根据双缝干涉的条纹间距公式Δx＝可知，同一实验装置，条纹间距越大，说明波长越长，即频率越小．根据题意，a光的波长长，所以A正确，B错误．频率越小，介质对它的折射率越小，根据n＝可知，在介质中的传播速度越大，即a光在介质中的传播速度要大，所以C错误．根据sin C＝可知，介质的折射率越小，则全反射的临界角越大，所以a光的全反射临界角要大，选项D正确．故选AD.
4．③②①④⑤ 1.130 5.580 6.23×10–7
【解析】（1）为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝．所以各光学元件的字母排列顺序应为③ ② ① ④ ⑤．
（2）螺旋测微器乙的固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为0.01×13.0mm=0.130mm，则最终读数为1.130mm．螺旋测微器丙的固定刻度读数为5.5mm，可动刻度读数为0.01×38.0mm=0.380mm，则最终读数为5.580mm．相邻条纹的间距
．
（3）根据得

5．平行 AB 19.14
【解析】（1）实验时单缝与双缝应该相互平行。
（2）A．根据
可知在其它条件不变的情况下，减小L，条纹间距变窄，故A正确；
B．根据

可知在其它条件不变的情况下，将滤光片由蓝色的换成红色的，则波长变大，故干涉条纹间距变宽，故B正确；
C．根据条纹的宽度与单缝和双缝间的距离无关，所以将单缝向双缝移动之后，并不影响条纹的宽度，故C错误；
D．去掉滤光片后，入射光是复合光，而两列光相干的条件是他们的频率相同，故能发生干涉现象，但条纹是彩色的。故D错误。
故选AB。
（3）由图丙所示可知，由于是50分度，可知，
相邻两条亮纹间的距离
根据
可得
6．1.67cm 减小测量的绝对误差（或提高测量的精确度）
【解析】（1）图4中游标卡尺读数为L2=16mm+7×0.1mm=16.7mm =1.67cm；
（2）实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是求其平均值，以减小测量的绝对误差（或提高测量的精确度）；
根据公式
得
又d=0.05cm=5×10-4m，L=1m，L1=1.14cm，则有
代入数据解得λ=6.6×10-7m
7．11.1 15.6 0.75 600 变小
【解析】(1)在A位置时，游标卡尺读数
在B位置时，游标卡尺读数
相邻亮纹的间距
(2)根据
可得波长的计算公式
代入数据可得
(3)根据
频率越高，波长越短，条纹间距越小。
8．13.870 2.310 变小 A
【解析】(1)图甲读数2mm+0.01mm×32.0=2.320mm；
图乙读数13.5mm+0.01mm×37.0=13.870mm；
则条纹间距

(2)根据 可得波长的表达式

(3)若改用频率较高的单色光照射，则波长减小，由可知，得到的干涉条纹间距将变小；
(4)若实验时单缝偏离光轴向下微微移动，则主光轴变的倾斜，则可以观察到O点处的干涉条纹向上移动，由可知，条纹间距不变，选项A正确，BCD错误。
故选A。
9．2.190或2.191 7.869或7.870 6.76×10-4
【解析】（1）测第1条时固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×19.1=0.191mm，所以最终读数为2.191mm．
测第4条时固定刻度读数为7.5mm，可动刻度读数为0.01×36.9=0.369mm，所以最终读数为7.869mm．
（2）根据双缝干涉条纹的间距公式，知．
代入数据得：
10．5.24 4.40×10-7
【解析】从图中可以看出，主尺示数为5 mm，游标尺第12条刻线与主尺上的刻线对齐，即游标尺示数为：12×0.02 mm=0.24 mm，图中的游标卡尺的示数为：5 mm+0.24 mm=5.24 mm.
由干涉条纹间距的计算公式
解得光的波长表达式为
由图中可以求出条纹间距为
代入数据解得光的波长为
11．A A B
【解析】(1)为获取单色线光源，白色光源后面要有a 滤光片、b 单缝、c 双缝、d 光屏，故A正确，BCD错误。
(2)根据游标卡尺的读数规则结合图乙可知，主尺的读数应在110mm左右，游标尺的读数应是小数点后面两位，故A符合题意，BCD不符合题意。
(3) B位置的读数约为115.50mm，A位置的读数为111.10mm，则

根据双缝干涉条纹的间距公式
代入数据解得
故B符合题意，ACD不符合题意。
12．b AC
【解析】(1)用某单色光照射双缝，干涉条纹应该是平行等距，明暗相间的，则在像屏上观察到的图案应该是图乙中的b图。
(2)测到n个亮条纹之间的距离为a，则两个相邻明纹（或暗纹）间的距离为
根据
得
(3) A．将滤光片由蓝色的换成红色的，波长变长，根据双缝干涉条纹的间距公式，知干涉条纹间距变宽，故A正确；
B．将光源向双缝移动一小段距离后，根据双缝干涉条纹的间距公式，知干涉条纹间距不变，故B错误；
C．换一个两缝之间距离较大的双缝，d增大，根据双缝干涉条纹的间距公式，知干涉条纹间距变窄，故C正确；
D．去掉滤光片，干涉现象不消失，光屏上出现彩色的干涉条纹，故D错误。
故选AC。
13．单缝 双缝 AD
【解析】(1)在光具座上安装的仪器按顺序依次是：A滤光片、B单缝、C双缝、D光屏。
(2) A．单缝和双缝必须平行，选项A正确；
B．测量条纹间距时应将分划板中心刻线对准亮条纹的中心，选项B错误；
C．为了减少测量误差，用测微目镜测出第1条亮条纹到第N条亮条纹间距a，求出相邻亮条纹间距，选项C错误；
D．根据可知，因红光的波长大于绿光，则为了增大相邻亮条纹间距，可将绿色滤光片换成红色滤光片，选项D正确。
故选AD。
14．11.652 2.28 将屏向靠近双缝的方向移动
【解析】(1)螺旋测微器读数方法：固定刻度+可动刻度，所以乙图读数为

甲图读数

相邻亮纹的间距

(2)由变形可得

(3)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，即减小，分析公式可得，将屏向靠近双缝的方向移动即可。
15．单缝 5.580
【解析】(1) 为保证产生相干光，可判断出M处的实验器材是单缝；
(2) 如图乙所示的螺旋测微器示数为5.580mm；
相邻亮纹的间距

由题知，双缝到屏的距离L=，双缝间距d=，根据双缝干涉条纹的间距公式，所测红光波长

16．B 11.6 0.83 660 大于
【解析】（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度将减小，根据相邻亮条纹间的距离公式，为减小相邻亮条纹（暗条纹）间的宽度，故可增大双缝间距离或者减小双缝到屏的距离；
故选B。
（2）①在B位置时游标卡尺读数为
11mm+60.1mm=11.6mm
由图知A、B之间有6条亮条纹（或暗纹），故相邻两条纹间距Δx为

②由公式，可得该单色光的波长

（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，如题图所示，则导致测量值偏大，故由可得测量值也偏大。
17．D C
【解析】(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则必须要减小条纹间距，根据 可知
A．将单缝向双缝靠近，对条纹间距无影响，选项A错误；
B．使用间距更小的双缝，则条纹间距变大，选项B错误；
C．将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，则条纹间距变大，选项C错误；
D．将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动，则条纹间距变小，选项D正确。
(2)条纹间距
根据
可知
(3)若只将滤光片去掉，则将单色光的双缝干涉变成白光的双缝干涉现象，由于白光是复合光，有各种不同频率的光，依据干涉条纹间距公式，那么屏上会出现彩色干涉条纹，中央是白色亮纹，故ABD错误，C正确；
故选C。
18．11.6 16.6 减小误差 6.25×10-7
【解析】图丙读数为11 mm+6×0.1 mm=11.6 mm，图丁读数为16 mm+6×0.1 mm=16.6 mm，实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小条纹宽度的误差，根据，求得。
19．（1）单缝 （2）左右 （3）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；
（2）左右调节拨杆使双缝和单缝平行；
（3）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）。
20．（1）单缝、双缝、遮光筒 （2）1.680 （3）4.8×10﹣4
【解析】（1）该实验是让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以光具座上放置的光学元件依次为光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏。注意调节光学元件各中心位于遮光筒的轴线上。根据∆x=λ知，增大双缝和遮光屏的间距或减小双缝间的间距，可以增加相邻亮纹（暗纹）间的距离。
（2）螺旋测微器的固定刻度读数为1.5 mm，可动刻度读数为0.01×18.0 mm=0.180 mm，所以最终读数为1.680 mm。
（3）由题意可知，相邻条纹间距为∆x==0.32 mm，根据∆x=λ得，λ== mm=
4.8×10﹣4 mm。
【名师点睛】解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式∆x=λ。
21．（1）0.25 4.8×10-7 （2）D
【解析】（1）图中游标卡尺的主尺的刻度为0，游标尺的第5刻度与上边对齐，则读数为：0 mm+0.05×5 mm=0.25 mm，A到B条纹间的距离为8.40 mm，由图可知A到B条纹间的距离为5个条纹宽度，则：Δx=8.405mm=1.68mm，根据公式Δx=Ldλ得：λ=d⋅ΔxL=0.20×1.68700mm≈4.8×10-7m；
（2）对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加，可知各条纹的宽度减小，由公式λ=d⋅ΔxL得：Δx=Ldλ，A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间，λ、L与d都不变，则Δx不变，故A错误；B．仅将单缝远离双缝移动少许，λ、L与d都不变，则Δx不变，故B错误；C．仅将单缝与双缝的位置互换，将不能正常观察双缝干涉，故C错误；D．仅将红色滤光片换成绿色的滤光片，λ减小，L与d都不变，则Δx减小，故D正确。
【名师点睛】（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；单测量相邻两根条纹的间距误差比较大，往往采取测量多条干涉条纹的间距，然后求平均值，减小测量的偶然误差。根据Δx=Ldλ测量光波的波长。
（2）对实验装置作了一下改动后，条纹数目有所增加，可知各条纹的宽度减小，然后由λ=d⋅ΔxL分析即可。
22．（1）15.6 0.75 （2） 6×10–7 （3）变小
【解析】（1）图B位 置游标卡尺的主尺读数为15 mm，游标读数为0.1×6 mm=0.6 mm，则最终读数为15.6 mm。则相邻条纹的间距为：∆x=(xB−xA)/6=(15.6−11.1)/6 mm=0.75 mm；
（2）根据干涉条纹的宽度：得：，代入数据得：；
（3）若改用频率较高的单色光照射，它的波长较短，根据干涉条纹的宽度：得：得到的干涉条纹间距将变小。
23．（1）0.350 （2） （3）减小双缝间距离 增大双缝到屏的距离
【解析】（1）图丙中固定刻度读数为0，可动刻度读数为0.01×35.0=0.350 mm，所以最终读数为：
0+0.350 mm=0.350 mm。
（2）根据得：
（3）根据知，要增大双缝间距∆x可以采用的办法是：减小双缝间距离或增大双缝到屏的距离。
【名师点睛】此题是用双缝干涉测量光的波长实验，解题时要搞清实验原理，同时解决本题的关键是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。要知道条纹间距公式。
24．ACD【解析】根据条纹间距表达式可知：因红光的波长大于绿光的波长，则改用红色激光可增大条纹间距，选项A正确；因蓝光的波长小于绿光的波长，则改用蓝色激光可减小条纹间距，选项B错误；减小双缝间距d可增加条纹间距，选项C正确；将屏幕向远离双缝的位置移动，即增加l可使条纹间距变大，选项D正确；光源与双缝间的距离不影响条纹间距，选项E错误；故选ACD。
【名师点睛】此题考查双缝干涉中条纹间距的影响因素；关键是理解实验原理，知道干涉条纹间距的表达式，题目较简单。
25．D【解析】据干涉图样的特征可知，干涉条纹特征是等间距、彼此平行，故选项A错误；不同色光干涉条纹分布位置不相同，因此选项B错误；据公式可知，双缝间距d越大，干涉条纹距离越小，故选项C错误；遮住一条缝后，变成了单缝衍射，光的衍射也有衍射条纹，故选项D正确。
26．1.178×10–2 m
【解析】相邻亮条纹的中心间距
由题意知，亮条纹的数目n=10
解得，代入数据得L=1.178×10–2 m