2025版高考物理一轮总复习考点突破第14章光实验18用双缝干涉实验测量光的波长考点1教材原型实验

考点1教材原型试验(基础考点·自主探究)【跟踪训练】(试验原理、误差分析和数据处理)物理试验一般都涉及试验目的、试验原理、试验仪器、试验方法、试验操作、数据分析等。物理小组用如图甲所示的试验装置测光的波长。(1)试验仪器。如图乙所示，将测量头的分划板中心刻线与A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x1＝2.331mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与B亮纹中心对齐，登记此时图丙中手轮上的示数x6＝15.376(15.375～15.379范围内均可)mm；(2)试验原理。已知双缝间距d＝0.3mm，双缝到屏的距离l＝1.2m，由计算式λ＝eq\f(x6－x1d,5l)，可得所测光的波长为6.5×10－7m(计算式用题中出现的字母表示，波长保留两位有效数字)；(3)误差分析。在其他操作都正确的前提下，下列操作中确定会使测量结果偏小的是C。A．数到第7条明条纹时误记为第6条B．测量相邻两条亮条纹的间距作为ΔxC．测量单缝到屏的距离作为lD．测间距时使分划板中心刻线与暗条纹中心对齐[解析](1)由题图丙可知x6＝15mm＋37.6×0.01mm＝15.376mm。(2)相邻亮条纹间距离为Δx＝eq\f(x6－x1,5)相邻亮条纹间距公式为Δx＝eq\f(lλ,d)联立以上两式可得λ＝eq\f(x6－x1d,5l)代入数据解得λ≈6.5×10－7m。(3)数到第7条明条纹时误记为第6条，由λ表达式可知测量值偏大，故A不符合题意；测量相邻两条亮条纹的间距作为Δx，虽然没有通过累积法而减小误差，但测量结果不愿定偏小，也可能偏大，故B不符合题意；测量单缝到屏的距离作为l，即l比真实值偏大，依据λ表达式可知测量值偏小，故C符合题意；测间距时使分划板中心刻线与暗条纹中心对齐，由于明暗条纹宽度相同，所以该操作对试验结果无影响，故D不符合题意。(试验器材和试验操作)小沈同学进行“用双缝干涉测量光的波长”的试验，(1)其中部分器材如下：A．白炽灯 B．凸透镜C．单缝片 D．滤光片E．测量头 F．双缝片将以上器材安装在光具座遮光筒上时，自光源起合理的依次是(填字母)：A、B、D、C、F、E。(2)某次视察时，透过测量头视察到了绿光的干涉条纹，但条纹的亮度很低，为了便于测量，下列方法能够使条纹亮度增加的是AC。A．增加光源的功率B．将毛玻璃换成透亮玻璃C．换一个面积更大的凸透镜D．调整测量头的位置(3)下列图示中条纹间距表示正确的是C。(4)如图所示是小沈同学参考课本上“用光传感器做双缝干涉的试验”进行试验时的场景，图甲、乙分别对应的是第一、二次试验得到的干涉图线。比较甲、乙两图线可推断，第一次试验中的D。A．单缝与双缝的缝距确定较大B．光强度较小C．光源离双缝的距离较大D．双缝离光传感器的距离可能较小[解析](1)依据“用双缝干涉测量光的波长”的试验中仪器的位置可知，从左向右依次为：白炽灯、凸透镜、滤光片、单缝片、双缝片、测量头。将以上器材安装在光具座遮光筒上时，自光源起合理的依次是：A、B、D、C、F、E。(2)为了便于测量，要使条纹亮度增加，即使得单位时间内的光子数目增多；增加光源的功率，可使单位时间内的光子数目增多，故A正确；将毛玻璃换成透亮玻璃，不会看到亮条纹，故B错误；将凸透镜换成一个面积更大的凸透镜，则光的强度增加，会使条纹亮度增加，故C正确；调整测量头的位置，条纹亮度不变，故D错误。(3)干涉条纹的宽度是指一个明条纹与一个暗条纹的宽度的和，为两个相邻的明条纹(或暗条纹)的中心之间的距离，故题图C是正确的，题图A、B、D错误。(4)由题图甲、乙可知，第一次得到的条纹间距较小，依据Δx＝eq\f(l,d)λ可知，单缝与双缝的缝距对条