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实验17:用双缝干涉测量光的波长(同时练习使用测量头)【5年58卷3考】实验测量光的波长实验的操作过程(5年3考)实验器材实验操作数据处理(1)类型角度:考查双缝干涉实验测量单色光的波长和测量头的使用方法。考点1实验基本要求1.实验原理如图1所示,光源发出的光,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,相邻两条亮(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:Δx=eq\f(l,d)λ,因此,只要测出Δx、d、l即可测出波长λ.图1两条相邻亮(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.如图2所示.图22.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,如图3所示.图3②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安装单缝和双缝,尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上,使单缝与双缝平行,二者间距约为5~10cm.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.图4②使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央,如图4所示,记下手轮上的读数,将该条纹记为第1条亮条纹;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条亮条纹,测出n条亮条纹间的距离a,则相邻两亮条纹间距Δx=eq\f(a,n-1).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.4.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亮条纹的中心对齐,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亮条纹的中心对齐,记下此时手轮上的读数,两次读数之差就表示这两条亮条纹间的距离.(4)不要直接测Δx,要测多条亮条纹的间距再计算得到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.考点2数据处理及误差分析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条亮条纹中央时读数为a1,在第n条亮条纹中央时读数为an,则Δx=eq\f(an-a1,n-1).(2)根据条纹间距与波长的关系Δx=eq\f(l,d)λ得λ=eq\f(d,l)Δx,其中d为双缝间距,l为双缝到光屏的距离.(3)测量时需测量多组数据,求λ的平均值.2.误差分析(1)双缝到光屏的距离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亮条纹中心.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.A.高考真题感知1.(2022·海南·高考真题)在用双缝干涉测量光的波长的实验中,如图所示,则:①a、b分别是()A.单缝和双缝

B.双缝和单缝

C.单缝和单缝

D.双缝和双缝②如果双缝间距是d,双缝到毛玻璃的距离是L,第一条亮纹到第六条亮纹间距是x,则光的波长是。(用x、d、L表示)2.(2021·浙江·高考真题)图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中:①观察到较模糊的干涉条纹,要使条纹变得清晰,值得尝试的是。(单选)A.旋转测量头

B.增大单缝与双缝间的距离

C.调节拨杆使单缝与双缝平行②要增大观察到的条纹间距,正确的做法是(单选)A.减小单缝与光源间的距离

B.减小单缝与双缝间的距离C.增大透镜与单缝间的距离

D.增大双缝与测量头间的距离3.(2019·全国·高考真题)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0.300mm,测得屏与双缝间的距离为1.20m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。则所测单色光的波长为nm(结果保留3位有效数字)。限时针对训练1.(2024·安徽·校联考模拟预测)某同学做“用双缝干涉测光的波长”实验中,使用的双缝间距。双缝到光屏的距离,观察到单色光的干涉条纹如图甲所示,其中螺旋测微器分划板上的刻度线处于、位置时,对应的示数如图乙所示。(1)图乙中、所对应的螺旋测微器读数分别为mm、mm;相邻亮纹的间距mm;(2)代入数据计算单色光的波长m(结果保留两位有效数字)。2.(2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考一模)利用双缝干涉测定光的波长的实验中,双缝间距,双缝到光屏间的距离,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)正确操作后,该组同学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位置时由游标卡尺读数求得相邻两条纹间距。②该单色光的波长m。3.(2023·北京西城·北京八中校考三模)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;②若相邻亮纹的间距为,双缝与屏的距离为,双缝间距为,则求得光的波长m。(结果保留三位有效数字)4.(2024·浙江·模拟预测)在完成“用双缝干涉实验测量光的波长”实验时,(1)实验中需测定的相邻条纹间距x指图中的

(2)实验中,目镜中心刻度线对齐第n条条纹中心和第(n+10)条条纹中心时,游标卡尺的示数分别如图1和图2所示,图1中游标卡尺的读数为mm。已知双缝间距d=0.4mm,双缝到屏的距离L=1.0m,所测单色光的波长为nm,

5.(2023·广东梅州·统考二模)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,并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离。然后,接通电源使光源正常工作。

(1)已知测量头上主尺的最小刻度是毫米,副尺游标尺为20分度,某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐,如图乙所示,此时测量头上主尺和副尺的示数如图丙所示,此示数为mm;接着再转动手轮,使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐,测得A、B条纹间的距离。则经滤光片射向双缝的色光的波长(用题目中所给字母写出表达式),利用上述测量结果,经计算可得波长m(保留两位有效数字)。

(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,若他对实验装置进行了调整后,在像屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加,则该调整可能是A.仅增加光源与滤光片间的距离B.仅增加单缝与双缝间的距离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滤光片6.(2023·吉林·统考模拟预测)某实验小组使用图甲的装置测量某红色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板,双缝间的宽度。激光经过双缝后投射到光屏中的条纹如图乙所示,由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离mm。通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离,则该激光的波长m。如果用紫色激光重新实验,相邻亮纹间距会(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

7.(2023下·浙江宁波·高二统考期末)在实验室用双缝干涉测光的波长,实验装置如图所示

(1)双缝、光屏、单缝,依次是图中的(填图中的字母)。

(2)①图是实验得到的红光双缝干涉图样照片,根据该图可判断双缝干涉的亮条纹间距(填“相等”或“不相等”)。(3)在某次测量中,观察分划板中心线与乙图亮条纹中心对齐时的情形,如图②所示。然后转动测量头手轮,当分划板中心线与亮条纹中心对齐时,目镜中观察到的图应为③图中的。(4)已知单缝与光屏间距,双缝与光屏的间距,单缝与双缝间距为,双缝间距,图①中分划板中心线与亮条纹中心对齐时手轮读数为,与亮条纹中心对齐时手轮读数为,则实验测得该光的波长的表达式为。8.(2023下·吉林通化·高二梅河口市第五中学校考阶段练习)某实验小组用双缝干涉测量光的波长,实验装置如图甲所示。

(1)将实验仪器按要求安装在光具座上,在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置依次是。A.A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间B.A处为单缝、B处为双缝、滤光片在目镜处C.A处为双缝,B处为单缝、滤光片在遮光筒内(2)已知双缝间距离,双缝到毛玻璃屏间的距离为,实验时先转动测量头上的手轮,使与游标卡尺相连的分划线对准图乙所示的第1条明条纹中心,此时游标卡尺示数如图丙所示,读数为x1=mm,然后再转动手轮,使与游标卡尺相连的分划线向右边移动,直到对准第5条明条纹中心,此时游标卡尺示数如图丁所示,则游标卡尺上的读数x2=mm。由以上已知数据和测量数据,可测得该单色光的波长是m。(计算结果保留两位有效数字)(3)若想在毛玻璃屏上看到的条纹数增多,则可选择(填“增大”或“减小”)双缝间距。

9.(2022下·浙江·高三校联考阶段练习)在用双缝干涉测量光的波长的实验中,两缝间的间距为0.3mm,以某种单色光照射双缝时,在离双缝1.2m远的屏上,用测量头测量条纹间的宽度:先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,其值x1=mm,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,此时手轮上的示数如图乙所示。根据以上实验,测得的这种光的波长是λ=m(保留3位有效数字)。实验中测第6条亮纹而不测第2条亮纹的原因是。

10.(2023·云南昆明·云南师大附中校考模拟预测)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中:(1)下列说法正确的是。A.此实验中需要使单缝和双缝平行B.减小双缝间距,其他条件不变,屏上出现的干涉条纹将变密集C.将红色滤光片换成绿色滤光片,其他条件不变,条纹间距将增大D.若想增加从目镜中观察到的条纹个数,可以减小双缝间距(2)实验时,某同学将测量头的分划线对准第一个亮条纹中心,读出测量头的示数为,调节测量头让分划线对准第5个亮条纹中心时,测量头上的螺旋测微器如图所示,此时示数。

(3)若双缝间距、双缝到屏的距离,可得实验中所用光波的波长为。11.(2023·湖北黄冈·黄冈中学校考二模)做“用双缝干涉测光的波长”实验中。使用的双缝间距d=0.20mm。双缝到光屏的距离L=600mm,观察到的干涉条纹如图所示。

(1)在测量头上的是一个螺旋测微器(又叫“千分尺”),分划板上的刻度线处于、位置时,对应的示数如图乙所示;则相邻亮纹的间距△x=mm(结果保留3位小数)(2)计算单色光的波长的公式λ=(用L、d、、表示)(3)代入数据计算单色光的波长λ=m(结果保留两位有效数字)(4)图丙为实验装置示意图,S为单缝,S1、S2为双缝,屏上O点处为一亮条纹。若实验时单缝偏离光轴,向右微微移动,则可以观察到O点处的干涉条纹()A.向左移动B.向右移动C.间距变大D.间距变小12.(2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测)在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,实验装置如图所示。

(1)某同学以线状白炽灯为光源,对实验装置进行调节并观察了实验现象后,总结出以下几点,下列说法中正确的是;A.干涉条纹与双缝垂直B.单缝和双缝应相互平行放置C.若取下滤光片,光屏上可观察到白光的干涉图样D.想增加从目镜中观察到的条纹个数,可以将单缝向双缝靠近(2)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,此时手轮上螺旋测微器示数如图甲所示。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,记下此时图乙中手轮上的示数为mm;

(3)已知双缝间距d为,测得双缝到屏的距离L为0.600m,求所测量光的波长为m(结果保留三位有效数字);13.(2021·北京海淀·统考一模)小鹏同学用如图所示双缝干涉实验装置来测量某单色光的波长。

(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互放置(选填“垂直”或“平行”)。(2)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。小李同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,并将该亮纹定为第1条亮纹,此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm;接着再同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第8条亮纹中心对齐,此时测量头上游标卡尺的示数如图所示,则读数为mm。已知双缝间距,测得双缝到毛玻璃屏的距离,所测光的波长nm(保留3位有效数字)。

(3)为减小误差,该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离,而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有。A.探究《两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量B.《探究弹簧弹力与形变量的关系》的实验中弹簧的形变量的测量C.《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量D.《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量14.(2023·湖南长沙·长沙一中校考二模)如图甲所示是用“双缝干涉测量光的波长”实验装置图。

(1)已知单缝与双缝间的距离,双缝与屏间的距离,双缝间距。用测量头来测量亮纹中心间的距离,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,让分划板的中心刻度线对准第1条亮纹的中心(如图乙所示),此时手轮的读数如图丙所示,是mm,转动测量头,使分划板中心刻度线对准第4条亮纹的中心,此时手轮的读数如图丁所示。则该被测光的波长为m(保留两位有效数字)。

(2)图戊为上述实验装置的简化示意图。S为单缝,S1,S2为双缝,屏上会出现明暗相间的干涉条纹。若实验时单缝偏离光轴,向下微微移动,则可以观察到。

A.干涉条纹消失B.仍能看到干涉条纹,且条纹整体向上平移C.仍能看到干涉条纹,且条纹整体向下平移15.(2023·山东济宁·统考三模)某实验小组利用如图甲所示装置测量某单色光的波长。(1)该实验小组以线状白炽灯为光源,对实验装置进行调节,观察实验现象后总结出以下几点,其中说法正确的是A.干涉条纹与双缝垂直B.若使用间距更小的双缝,会使相邻明条纹中心间距离变小C.若想增加从目镜中观察到的条纹个数,应将屏向远离双缝方向移动D.若观察到屏上的亮度较暗且条纹不明显,可能是光源、单缝与遮光筒不共轴所致(2)该实验小组调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,并将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的读数=mm(如图乙所示),接着再同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,并读出对应的读数;

(3)若实验小组所用装置的双缝间距为,双缝到屏的距离为,则所测光的波长λ=nm。(保留3位有效数字)

实验17:用双缝干涉测量光的波长(同时练习使用测量头)【5年58卷3考】实验测量光的波长实验的操作过程(5年3考)实验器材实验操作数据处理(1)类型角度:考查双缝干涉实验测量单色光的波长和测量头的使用方法。考点1实验基本要求1.实验原理如图1所示,光源发出的光,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,相邻两条亮(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:Δx=eq\f(l,d)λ,因此,只要测出Δx、d、l即可测出波长λ.图1两条相邻亮(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.如图2所示.图22.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,如图3所示.图3②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安装单缝和双缝,尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上,使单缝与双缝平行,二者间距约为5~10cm.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.图4②使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央,如图4所示,记下手轮上的读数,将该条纹记为第1条亮条纹;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条亮条纹,测出n条亮条纹间的距离a,则相邻两亮条纹间距Δx=eq\f(a,n-1).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.4.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亮条纹的中心对齐,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亮条纹的中心对齐,记下此时手轮上的读数,两次读数之差就表示这两条亮条纹间的距离.(4)不要直接测Δx,要测多条亮条纹的间距再计算得到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.考点2数据处理及误差分析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条亮条纹中央时读数为a1,在第n条亮条纹中央时读数为an,则Δx=eq\f(an-a1,n-1).(2)根据条纹间距与波长的关系Δx=eq\f(l,d)λ得λ=eq\f(d,l)Δx,其中d为双缝间距,l为双缝到光屏的距离.(3)测量时需测量多组数据,求λ的平均值.2.误差分析(1)双缝到光屏的距离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亮条纹中心.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.A.高考真题感知1.(2022·海南·高考真题)在用双缝干涉测量光的波长的实验中,如图所示,则:①a、b分别是()A.单缝和双缝

B.双缝和单缝

C.单缝和单缝

D.双缝和双缝②如果双缝间距是d,双缝到毛玻璃的距离是L,第一条亮纹到第六条亮纹间距是x,则光的波长是。(用x、d、L表示)【答案】A【详解】①[1]由双缝干涉原理可知,先用滤光片得到单色光,然用单缝得到细长的光源,最后用双缝得到两束相干光,故a、b分别单缝和双缝。故选A。②[2]第一条亮纹到第六条亮纹间距是x,则相邻亮条纹间距为根据可得光的波长是2.(2021·浙江·高考真题)图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中:①观察到较模糊的干涉条纹,要使条纹变得清晰,值得尝试的是。(单选)A.旋转测量头

B.增大单缝与双缝间的距离

C.调节拨杆使单缝与双缝平行②要增大观察到的条纹间距,正确的做法是(单选)A.减小单缝与光源间的距离

B.减小单缝与双缝间的距离C.增大透镜与单缝间的距离

D.增大双缝与测量头间的距离【答案】CD【详解】①[1]若粗调后看不到清晰的干涉条纹,看到的是模糊不清的条纹,则最可能的原因是单缝与双缝不平行;要使条纹变得清晰,值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行。故选C。②[2]根据,可知要增大条纹间距可以增大双缝到光屏的距离l,减小双缝的间距d;故选D。3.(2019·全国·高考真题)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0.300mm,测得屏与双缝间的距离为1.20m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。则所测单色光的波长为nm(结果保留3位有效数字)。【答案】B630【详解】(1)[1]相邻两亮(暗)干涉条纹的Δx=,要增加观察到的条纹数,即Δx越小,需增大d或减小l,因此应将屏向靠近双缝的方向移动,或使用间距更大的双缝,故A、C、D错误,B正确;(2)[2]由,得(3)[3]所测单色光的波长限时针对训练1.(2024·安徽·校联考模拟预测)某同学做“用双缝干涉测光的波长”实验中,使用的双缝间距。双缝到光屏的距离,观察到单色光的干涉条纹如图甲所示,其中螺旋测微器分划板上的刻度线处于、位置时,对应的示数如图乙所示。(1)图乙中、所对应的螺旋测微器读数分别为mm、mm;相邻亮纹的间距mm;(2)代入数据计算单色光的波长m(结果保留两位有效数字)。【答案】2.190/2.189/2.1917.870/7.869/7.8711.420/1.419/1.421【详解】解析:(1)[1][2]螺旋测微器读数为因为最后一位是估读,所以、的读数在之间和之间即可。[3]相邻亮纹的间距为由于、的读数有估读,所以的值在之间即可。(2)[4]根据干涉条纹公式可得代入数据解得2.(2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考一模)利用双缝干涉测定光的波长的实验中,双缝间距,双缝到光屏间的距离,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)正确操作后,该组同学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位置时由游标卡尺读数求得相邻两条纹间距。②该单色光的波长m。【答案】B0.75【详解】(1)[1]若想增加从目镜中观察到的条纹个数,则需要减小条纹间距,由公式A.将单缝向双缝靠近,不改变条纹间距,故A错误;B.将屏向靠近双缝的方向移动,减小,则条纹间距减小,故B正确;C.将屏向远离双缝的方向移动,增大,则条纹间距增大,故C错误;D.使用间距更小的双缝,则条纹间距增大,故D错误。故选B。(2)①[2]10分度游标卡尺的精确值为,由图可知则相邻两条纹间距为②[3]根据可得该单色光的波长为3.(2023·北京西城·北京八中校考三模)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;②若相邻亮纹的间距为,双缝与屏的距离为,双缝间距为,则求得光的波长m。(结果保留三位有效数字)【答案】13.870【详解】(1)①[1]螺旋测微器的最小分度值为0.01mm,图甲所示的手轮上的示数为图乙所示的手轮上的示数为②[2]条纹间距为根据条纹间距公式可得4.(2024·浙江·模拟预测)在完成“用双缝干涉实验测量光的波长”实验时,(1)实验中需测定的相邻条纹间距x指图中的

(2)实验中,目镜中心刻度线对齐第n条条纹中心和第(n+10)条条纹中心时,游标卡尺的示数分别如图1和图2所示,图1中游标卡尺的读数为mm。已知双缝间距d=0.4mm,双缝到屏的距离L=1.0m,所测单色光的波长为nm,

【答案】C【详解】(1)[1]实验需测量的是相邻条纹间距指的是相邻亮条纹中心间的距离。故选C。(2)[2]图1中游标卡尺的读数为[2]图2中游标卡尺的读数为根据公式可知5.(2023·广东梅州·统考二模)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,并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离。然后,接通电源使光源正常工作。

(1)已知测量头上主尺的最小刻度是毫米,副尺游标尺为20分度,某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐,如图乙所示,此时测量头上主尺和副尺的示数如图丙所示,此示数为mm;接着再转动手轮,使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐,测得A、B条纹间的距离。则经滤光片射向双缝的色光的波长(用题目中所给字母写出表达式),利用上述测量结果,经计算可得波长m(保留两位有效数字)。

(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,若他对实验装置进行了调整后,在像屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加,则该调整可能是A.仅增加光源与滤光片间的距离B.仅增加单缝与双缝间的距离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滤光片【答案】D【详解】(1)[1]图丙中游标卡尺的最小分度值为0.05mm,主尺示数为0,游标尺的第7刻度线与主尺刻度线对齐,则示数为[2][3]A、B条纹间的距离为5倍相邻亮(暗)条纹间的距离,故根据相邻亮(暗)条纹间的间距公式有解得代入数据可得(2)[4]该同学对实验装置调节后,在像屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增加,可知相邻条纹间的宽度减小,由公式可知,该调节可能是更换波长更短的光做实验,即将红色滤光片换成绿色滤光片,其他调节都达不到该实验效果。故选D。6.(2023·吉林·统考模拟预测)某实验小组使用图甲的装置测量某红色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板,双缝间的宽度。激光经过双缝后投射到光屏中的条纹如图乙所示,由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离mm。通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离,则该激光的波长m。如果用紫色激光重新实验,相邻亮纹间距会(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

【答案】65.0变小【详解】[1]刻度尺的最小刻度值为,由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离[2]相邻两条亮条纹间的距离为由[3]如果用紫色激光重新实验,由于紫色激光的波长较小,由可知,d、L不变,则相邻亮条纹间距会变小。7.(2023下·浙江宁波·高二统考期末)在实验室用双缝干涉测光的波长,实验装置如图所示

(1)双缝、光屏、单缝,依次是图中的(填图中的字母)。

(2)①图是实验得到的红光双缝干涉图样照片,根据该图可判断双缝干涉的亮条纹间距(填“相等”或“不相等”)。(3)在某次测量中,观察分划板中心线与乙图亮条纹中心对齐时的情形,如图②所示。然后转动测量头手轮,当分划板中心线与亮条纹中心对齐时,目镜中观察到的图应为③图中的。(4)已知单缝与光屏间距,双缝与光屏的间距,单缝与双缝间距为,双缝间距,图①中分划板中心线与亮条纹中心对齐时手轮读数为,与亮条纹中心对齐时手轮读数为,则实验测得该光的波长的表达式为。【答案】DFC相等A【详解】(1)[1]双缝干涉测光的波长的实验中,设备依次摆放的位置从左到右依次是光源、滤光片、单缝、双缝、滤光筒、光屏,双缝、光屏、单缝,依次是图中的D、F、C;(2)[2]①图可判断双缝干涉的亮条纹间距相等;(3)[3]转动测量头手轮,当分划板中心线与亮条纹中心对齐时,目镜中观察到的图应为③图中的A;(4)[4]由得8.(2023下·吉林通化·高二梅河口市第五中学校考阶段练习)某实验小组用双缝干涉测量光的波长,实验装置如图甲所示。

(1)将实验仪器按要求安装在光具座上,在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置依次是。A.A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间B.A处为单缝、B处为双缝、滤光片在目镜处C.A处为双缝,B处为单缝、滤光片在遮光筒内(2)已知双缝间距离,双缝到毛玻璃屏间的距离为,实验时先转动测量头上的手轮,使与游标卡尺相连的分划线对准图乙所示的第1条明条纹中心,此时游标卡尺示数如图丙所示,读数为x1=mm,然后再转动手轮,使与游标卡尺相连的分划线向右边移动,直到对准第5条明条纹中心,此时游标卡尺示数如图丁所示,则游标卡尺上的读数x2=mm。由以上已知数据和测量数据,可测得该单色光的波长是m。(计算结果保留两位有效数字)(3)若想在毛玻璃屏上看到的条纹数增多,则可选择(填“增大”或“减小”)双缝间距。

【答案】A0.39.6增大【详解】(1)[1]将实验仪器按要求安装在光具座上,在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置依次是A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间。故选A。(2)[2]游标卡尺相连的分划线对准图乙所示的第1条明条纹中心,此时游标卡尺示数如图丙所示,读数为[3]游标卡尺相连的分划线对准第5条明条纹中心,此时游标卡尺示数如图丁所示,则游标卡尺上的读数为[4]根据又解得(3)[5]若想在毛玻璃屏上看到的条纹数增多,即需要减小条纹间距则可选择增大双缝间距d。9.(2022下·浙江·高三校联考阶段练习)在用双缝干涉测量光的波长的实验中,两缝间的间距为0.3mm,以某种单色光照射双缝时,在离双缝1.2m远的屏上,用测量头测量条纹间的宽度:先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,其值x1=mm,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,此时手轮上的示数如图乙所示。根据以上实验,测得的这种光的波长是λ=m(保留3位有效数字)。实验中测第6条亮纹而不测第2条亮纹的原因是。

【答案】见解析【详解】[1]测量头的分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐时,手轮上的示数如图甲所示,其值为[2]测量头的分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐时,手轮上的示数如图乙所示,其值为根据其中联立,解得[3]实验中测第6条亮纹而不测第2条亮纹的原因是累积放大,增大被测量量,减小相对误差。10.(2023·云南昆明·云南师大附中校考模拟预测)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中:(1)下列说法正确的是。A.此实验中需要使单缝和双缝平行B.减小双缝间距,其他条件不变,屏上出现的干涉条纹将变密集C.将红色滤光片换成绿色滤光片,其他条件不变,条纹间距将增大D.若想增加从目镜中观察到的条纹个数,可以减小双缝间距(2)实验时,某同学将测量头的分划线对准第一个亮条纹中心,读出测量头的示数为,调节测量头让分划线对准第5个亮条纹中心时,测量头上的螺旋测微器如图所示,此时示数。

(3)若双缝间距、双缝到屏的距离,可得实验中所用光波的波长为。【答案】A12.100【详解】(1)[1]A.单缝和双缝平行条纹才会清晰,故A正确;B.减小双缝间距,其他条件不变,屏上出现的干涉条纹将变稀疏,故B错误;C.将红色滤光片换成绿色滤光片,其他条件不变,因光波波长变短,故条纹间距将变小,故C错误;D.减小双缝间距,条纹间距将增大,目镜中出现的条纹个数将减小,故D错误。故选A。(2)[2]螺旋测微器的最小分度值为0.01mm,读数为(3)[3]根据相邻明条纹间距公式可得又因为代入数据可得11.(2023·湖北黄冈·黄冈中学校考二模)做“用双缝干涉测光的波长”实验中。使用的双缝间距d=0.20mm。双缝到光屏的距离L=600mm,观察到的干涉条纹如图所示。

(1)在测量头上的是一个螺旋测微器(又叫“千分尺”),分划板上的刻度线处于、位置时,对应的示数如图乙所示;则相邻亮纹的间距△x=mm(结果保留3位小数)(2)计算单色光的波长的公式λ=(用L、d、、表示)(3)代入数据计算单色光的波长λ=m(结果保留两位有效数字)(4)图丙为实验装置示意图,S为单缝,S1、S2为双缝,屏上O点处为一亮条纹。若实验时单缝偏离光轴,向右微微移动,则可以观察到O点处的干涉条纹()A.向左移动B.向右移动C.间距变大D.间距变小【答案】1.419/1.420/1.421A【详解】(1)[1]螺旋测微器读数为则相邻亮纹的间距(2)[2]根据干涉条纹公式可得(3)[3]带入数据可得(4)[4]根据可知,实验时单缝偏离光轴,向右微微移动,因双缝间距、双缝到光屏的距离、波长都不变,所以间距不变,由于主光轴变的倾斜,可以观察到O点处的干涉条纹向左移动。故选A。12.(2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测)在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,实验装置如图所示。

(1)某同学以线状白炽灯为光源,对实验装置进行调节并观察了实验现象后,总结出以下几点,下列说法中正确的是;A.干涉条纹与双缝垂直B.单缝和双缝应相互平行放置C.若取下滤光片,光屏上可观察到白光的干涉图样D.想增加从目镜中观察到的条纹个数,可以将单缝向双缝靠近(2)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,此时手轮上螺旋测微器示数如图甲所示。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,记下此时图乙中手轮上的示数为mm;

(3)已知双缝间距d为,测得双缝到屏的距离L为0.600m,求所测量光的波长为m(结果保留三位有效数字);【答案】BC/CB13.870【详解】(1)[1]A.干涉条纹与双缝平行,A错误;B.单缝和双缝应相互平行放置,B正确;C.若取下滤光片,光屏上可观察到白光的干涉图样,C正确;D.想增加从目镜中观察到的条纹个数,则要条纹间距减小,由相邻两条纹间距公式可知,可以将双缝的距离d增大,或减小双缝到屏的距离L,或用波长小的光做实验,若将单缝向双缝靠近,不会改变条纹的间距,不会改变目镜中观察到的条纹个数,D错误。故选BC。(2)[2]由图乙可知,螺旋测微器的固定刻度读数为13.5mm,可动刻度的读数为0.01×37.0mm=0.370mm则有手轮上的示数为x2=13.5mm+0.370mm=13.870mm(3)[3]由图甲可知,螺旋测微器的固定刻度读数为2mm,可动刻度的读数为0.01×32.0mm=0.320mm则有手轮上的示数为x1=2mm+0.320mm=2.320mm则有两相邻亮条纹间距为由,可得所测量光的波长为13.(2021·北京海淀·统考一模)小鹏同学用如图所示双缝干涉实验装置来测量某单色光的波长。

(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互放置(选填“垂直”或“平行”)。(2)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。小李同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,并将该亮纹定为第1条亮纹,此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm;接着再同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第8条亮纹中心对齐,此时测量头上游标卡尺的示数如图所示,则读数为mm。已知双缝间距,测得双缝到毛玻璃屏的距离,所测光的波长nm(保留3位有效数字)。

(3)为减小误差,该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离,而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有

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