高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第一册第五节 用双缝干涉实验测定光的波长精品测试题

课时把关练

第五节 用双缝干涉实验测定光的波长

1.用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件（其中双缝和光屏连在遮光筒上）：

A.白炽灯　　　B.单缝　　C.光屏

D.双缝　　　　E.滤光片

（1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是　　　　　　　。

（2）正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮条纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮条纹间的距离为b，则一定有a　　　　（选填“>”“<”或“=”）b。

2.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉仪按要求安装在光具座上（如图所示），单缝保持竖直方向，并选用缝间距为d的双缝。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝间的距离为。接通电源使光源正常工作。

（1）组装仪器时，单缝和双缝的空间关系应该为　　　　。

A. a代表单缝，b代表双缝

B. a代表双缝，b代表单缝

C.二者相互平行放置

D.二者相互垂直放置

（2）将红色滤光片改为绿色滤光片，其他实验条件不变，在目镜中仍可看见清晰的条纹，则　　　　。

A.条纹为横条纹

B.条纹为竖条纹

C.与红光相比条纹间距变窄

D.与红光相比条纹间距变宽

（3）若实验中在屏上得到的干涉图样如图甲所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中A、B位置时，游标尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为λ=　　　　。

甲                乙

（4）如图乙所示，S为单缝，S1、S2为双缝，屏上O点处为一条亮纹。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

3.［多选］某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功。若他在此基础上对仪器的安装有如下改动，则仍能使实验成功的是（　）

A.将遮光筒的光屏向靠近双缝的方向移动少许，其他不动

B.将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动

C.将单缝向双缝移动少许，其他不动

D.将单缝与双缝的位置互换，其他不动

4.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）以线状白炽灯为光源，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：

A.灯丝和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.干涉条纹疏密程度与光的波长有关

以上几点中你认为正确的是　　　　。

甲

乙　　   　　　  　丙

（2）当测量头中的分划板中心刻线对齐某条亮纹中心时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为

　　　　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，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值　　　　（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。

5.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，选用红色滤光片和间距为0.20 mm的双缝，双缝与屏的距离为600 mm。某同学正确操作后，在目镜中看到如图甲所示的干涉条纹。换成紫色滤光片正确操作后，使测量头分划板的中心刻线与第k级暗条纹中心对齐，在目镜中观测到的是图乙中的

　　　（填字母），此时测量头的读数为25.65 mm。沿同一方向继续移动测量头使分划板的中心刻线与第k+5级暗条纹中心对齐，此时测量头标尺如图丙所示，其读数是　　　　mm，紫光的波长等于　　　　nm。

甲　　　 　　　　　   乙　　 

丙

6.用双缝干涉测光的波长，实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝间的距离l1=100 mm，双缝与屏的距离l2=700 mm，双缝间距d=0.25 mm。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。

甲

乙

丙

（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，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1=2.190 mm，对准第4条时读数

x2=　　　　mm。

（2）根据以上条件，可算出这种光的波长

λ=　　　　nm（保留三位有效数字）。

（3）在双缝干涉实验中发现条纹太密，难以测量，下列操作中可以使条纹变稀疏的是（　）

A.改用波长较短的光（如紫光）做入射光

B.增大双缝到屏的距离

C.减小双缝间距

D.增大双缝间距

课时把关练

第五节 用双缝干涉实验测定光的波长

参考答案

1. （1）AEBDC　（2）>　

2. （1）AC　（2）BC　（3）　（4）A

3. ABC　

4. （1）ACD　（2）0.702　（3）大于

5. D　19.40　417　解析：由干涉条纹间距Δx=可知，换上紫色滤光片后，在其他条件不变的情况下，间距变小，干涉条纹变密，分划板的中心刻线应该在正中央，所以选D。游标卡尺读数为19.40 mm。平均条纹间距Δx= mm=1.25 mm，根据λ=，解得λ=417 nm。

6. （1）7.866　（2）675　（3）BC　解析：（1）题图丙中，对准第4条亮纹中心时测量头上的固定刻度为7.5 mm，可动刻度为36.6×0.01 mm =0.366 mm，所以最终读数为7.5 mm+0.366 mm=7.866 mm，所以对准第4条时读数为。（2）相邻亮纹的间距为，根据得波长为= 675 nm。（3）根据知，要使条纹变稀疏，则可以减小双缝间距，增大双缝到屏的距离，或增大入射光的波长，故选项B、C正确，选项A、D错误。