(考点分析) 第四节 实验：用双缝干涉测光的波长-2023年高考物理一轮系统复习学思用

【考点分析】　第四节 实验：用双缝干涉测光的波长

【考点一】  实验原理及操作

【典型例题1】  (2022•江苏南京盐城市高三(下)二模)某小组用图甲装置进行双缝干涉实验，调节完毕后，在屏上观察到如图乙所示的竖直条纹。下列说法正确的是(　　)

A．装置中的双缝沿水平方向放置

B．仅向右移动单缝，使之靠近双缝，干涉条纹间距将变大

C．仅更换双缝间距更小的双缝，干涉条纹间距将变大

D．仅将红色滤光片换为绿色滤光片，干涉条纹间距将变大

【解析】  A．根据图乙可知，装置中的双缝沿竖直方向放置，故A错误；

B．根据双缝干涉的条纹间距公式，仅向右移动单缝，条纹间距不变，故B错误；

C．仅更换双缝间距更小的双缝，d变小，干涉条纹间距将变大，故C正确；

D．仅将红色滤光片换为绿色滤光片，波长变小，干涉条纹间距将变小，故D错误。

故选C。

【答案】  C

【考点二】  仪器读数和数据处理

【典型例题2】  (2022•天津市南开区高三(上)期末)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，如图a所示。

(1)关于该实验，下列说法正确的是__________；

A.单缝及双缝必须平行放置

B.干涉条纹与双缝垂直

C.干涉条纹疏密程度与双缝宽度有关

D.若用绿色滤光片替换红色滤光片，干涉条纹间距会变小

(2)某同学在做该实验时，第一次分划板中心刻度对齐条纹中心时(图b)，游标尺的示数如图c所示；第二次分划板中心刻度对齐条纹中心时(图d)，游标尺的示数如图e所示。已知双缝间距为，双缝到屏的距离为，则图c游标尺的示数为________，两个相邻明纹(或暗纹)间的距离为________。实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是__________。所测单色光波长为_______。

【解析】  (1)[1] AB．为使屏上的干涉条纹清晰，单缝和双缝必须平行放置，所得到的干涉条纹与双缝平行，故B错误A正确；

CD．由，可知，干涉条纹疏密程度与双缝间距离、双缝到屏的距离和光的波长有关，绿光的波长小于红光的波长，则若用绿色滤光片替换红色滤光片，干涉条纹间距会变小，故C错误D正确。故选AD。

(2)[2]由图c可知，游标卡尺为10分度，且第5个小格对齐，则游标尺的读数为

[3] 由图e可知，游标卡尺为10分度，且第7个小格对齐，则游标尺的读数为

由图b和图d可知，AB两条条纹间有4个间距，则两个相邻明纹(或暗纹)间的距离为

[4] 实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小测量的误差。

[5]根据公式，带入数据解得所测单色光波长为

【答案】  ①AD    ②11.5    ③1.3    ④减小测量的误差    ⑤

【考点三】  误差分析

【典型例题3】  在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图所示。

(1)从左到右依次放置：①光源、②红色滤光片、③_________、④双缝、⑤遮光筒、 ⑥光屏

(2)下列说法正确的是___________。

A.减小双缝之间的距离，可以减小相邻暗条纹间的距离

B.增大双缝到光屏之间的距离，可以减小相邻暗条纹间的距离

C.若双缝的间距为d，④与光屏的间距为l，用测微目镜测出6条红色条纹间的距离为a，则该红光的波长

D.假若需测量绿色光的波长，则需在②位置安装绿色滤光片

(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。则在这种情况下来测量干涉条纹的间距∆x时，最终波长测量值___________实际值(填“大于”、“小于”或“等于”)。

【解析】  (1)[1]从左到右依次放置：①光源、②红色滤光片、③单缝、④双缝、⑤遮光筒、⑥光屏；

(2)[2]A．根据，可知，减小双缝之间的距离，可以增大相邻暗条纹间的距离，选项A错误；

B．根据，可知，增大双缝到光屏之间的距离，可以增大相邻暗条纹间的距离，选项B错误；

C．若双缝的间距为d，④与光屏的间距为l，用测微目镜测出6条红色条纹间的距离为a，则条纹间距为，根据，可知，该红光的波长，选项C正确；

D．假若需测量绿色光的波长，则需在②位置安装绿色滤光片，选项D正确。故选CD。

(3)[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。则在这种情况下来测量干涉条纹的间距∆x时，条纹间距∆x的测量值偏大，根据，可知，最终波长测量值大于实际值。

【答案】    ①单缝    ②CD    ③大于