卷子答案网-一个不只有答案的网站考点69 实验十五：用双缝干涉测光的波长（B）
1.利用双缝干涉测量光的波长实验中，双缝相距d，双缝到光屏的距离L，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如图所示，则：
（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为___________mm，___________mm，相邻两条纹间距___________mm；
（2）波长的表达式___________（用、L、d表示）；
（3）若将滤光片由红色换为绿色，得到的干涉条纹间距将___________（选填“变大”“不变”或“变小”）；
（4）若仅将屏向远离双缝的方向移动。可以___________（填“增加”或“减少”）从目镜中观察到的条纹个数。
2.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。某实验小组用如图甲所示的实验装置测光的波长。
（1）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，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与B亮纹（第6条亮纹）中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数更接近于______mm（选填“15.376”或“15.876”）。
（2）已知双缝间距，双缝到屏的距离，由计算式______可计算光的波长（计算式用d、l、、表示）。
（3）根据上问计算式并代入数据可得所测光的波长近似为______nm（选填“320”或“520”）。
（4）在其他操作都正确的前提下，下列操作中一定会使波长测量结果偏大的是______（选填“A”或“B”）。
A.测量单缝到屏的距离作为l B.数到第7条亮条纹时误记为第6条
3.图甲是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置，实验中:
（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0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，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数_________mm，求得相邻亮纹的间距为_________mm。
（2）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮条纹之间的距离_________。
A.减小单缝与双缝间的距离 B.减小双缝间的距离
C.增大双缝与光屏的距离 D.将光源由红色光改为绿色光
4.现用如图甲所示的双缝干涉实验装置来测量光的波长。
（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互_______放置（填“垂直”或“平行”）。
（2）若想增加从目镜中观察到的条纹数目，该同学可以_______。
A.将单缝向双缝靠近 B.将单缝向双缝远离
C.使用双缝之间的距离更小的双缝 D.使用双缝之间的距离更大的双缝
（3）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某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；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，此时测量头上游标卡尺的示数如图乙所示，则读数为_______。已知双缝间距，测得双缝到毛玻璃屏的距离，则所测光的波长_______m（保留3位有效数字）。
（4）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个亮条纹的间距再求出。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”的实验中弹簧形变量的测量
C.“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
5.现用如图所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。
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。某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6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
6.图甲为用双缝干涉装置测量紫光的波长的实验。
（1）按照实验装置，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，手轮的示数如图乙所示。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第11条亮纹，手轮的示数如图丙所示，则相邻条纹的间距为_________mm（保留三位有效数字）。
（2）如果已经测得双缝的间距是0.30mm，双缝和光屏之间的距离为900mm，则待测光的波长为_________m（保留三位有效数字）。
（3）若将装置浸入某种绝缘液体中，则_________。
A.干涉条纹消失 B.干涉条纹的间距变大
C.干涉条纹的间距不变 D.干涉条纹的间距变小
7.某同学利用白炽灯为光源，做“双缝干涉测光的波长”的实验，实验装置如图所示：
（1）下列关于实验装置图中a、b、c装置名称的说法正确的是___________。
A.a是单缝，b是滤光片，c是双缝
B.a是单缝，b是双缝、c是滤光片
C.a是滤光片，b是单缝，c是双缝
D.a是滤光片，b是双缝，c是单缝
（2）在某次实验中，已知双缝到光屏之间的距离是600mm，双缝之间的距离是0.20mm，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如图甲所示。然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第6条亮纹中心，这时手轮上的示数如图乙所示。由此可以计算出这次实验中所测得的单色光波长为___________m。（结果保留2位有效数字）
（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，在这种情况下测出干涉条纹的间距，则波长的测量值___________（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。
8.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，双缝与屏的距离，双缝间距.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.
（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、对准第4条时读数______________mm；
（2）根据以上条件，可算出这种光的______________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.减少双缝间距 D.增大双缝间距
答案以及解析
1.答案：（1）11.1；15.6；0.75（2）（3）变小（4）减少
解析：（1）游标卡尺读数分别为
相邻两条纹间距
（2）由，得。
（3）由知频率高的单色光波长短，所以根据，判断出干涉条纹间距将变小。
（4）若仅将屏向远离双缝的方向移动，根据可知条纹间距变大，则从目镜中观察到的条纹个数减少。
2.答案：（1）15.376（2）（3）520（4）B
解析：（1）由图丙可知螺旋测微器固定刻度未过半刻度线，故更接近15.376mm；
（2）相邻亮条纹间距离为
根据相邻亮条纹间距公式
可得
（3）代入数据可得。
（4）A.测量单缝到屏的距离作为l，即l比真实值大，根据波长表达式可知测量结果偏小；
B.数到第7条亮条纹时误记为第6条，即相邻亮条纹间距离比真实值大，根据波长表达式可知测量结果偏大。
故选B。
3.答案：（1）13.870；1.925（2）BC
解析：（1）图乙所示手轮上的示数，图丙中手轮上的示数，相邻亮纹的间距；
（2）根据双缝干涉条纹间距公式；
A.减小单缝与双缝间的距离，无法增大光屏上相邻两条亮条纹之间的距离，故A错误；
B.减小双缝间的距离，d减小，增大，故B正确；
C.增大双缝与光屏的距离，l增大，增大，故C正确；
D.将光源由红色光改为绿色光，减小，减小，故D错误。
故选BC。
4.答案：（1）平行（2）D（3）15.02；（4）C
解析：（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互平行放置；
（2）根据相邻两亮条纹中心间距的表达式可知，越小条纹越密，故减小双缝到光屏的距离，增大双缝间的宽度，都可以实现条纹变密。
故选D。
（3）测量头精度为0.02mm，故读数为
由公式可知
（4）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，采用等效替代的方法，A错误；
B.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量，采用多次测量求平均值的方法，B错误；
C.“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采用的放大测量取平均值的方法，C正确。
故选C。
5.答案：①平行②15.02；692④.CD
解析：①只有保证单缝和双缝互相平行，这样才能在屏上出现明暗相间的条纹;
②读数为
由于第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数,第6条亮纹中心对齐，测量头的读数，所以
根据得
③为减小误差，多次取平均值的方法,与此相同的是CD。
6.答案：（1）1.25；（2）；（3）D
解析：（1）图乙螺旋测微器的读数为，图丙螺旋测微器读数为，所以条纹的间距为。
（2）根据双缝干涉条纹的间距公式，解得。
（3）若将装置浸入某种绝缘液体中，则根据，，可知光的波长变小，再根据可知干涉条纹的间距变小。故选D。
7.答案：（1）C（2）（3）大于
解析：（1）按实验要求装置依次为a是滤光片，b是单缝，c是双缝；
（2）图乙的示数为10.300mm，图甲的示数为0.140mm，根据题意可知，亮纹间距，根据可得。
（3）条纹与分划板中心刻线不平行时，实际值，θ为条纹与分划板中心竖直刻线间的夹角，故，由可知测量值大于实际值。
8、（1）答案：7.868
解析：螺旋测微器的固定刻度为7.5mm，可动刻度为，所以最终读数为，所以对准第4条时读数为27.868mm；
（2）答案：676
解析：相邻条纹的间距为，根据波长为；
（3）答案：BC
解析：根据得要使条纹变稀疏，则减小双缝间距，增大双缝到屏的距离，或增大入射光的波长，故BC正确，AD错误。
2考点69 实验十五：用双缝干涉测光的波长（A）
1.如图甲所示是“利用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。
（1）实验中调节单缝与双缝________（“平行”或“垂直”），才能在屏上得到清楚的干涉图样；
（2）已知双缝之间的距离为0.6mm，双缝到屏的距离为0.75m，观察到光的干涉图样如图乙所示；分划板中心刻线在A位置时螺旋测微器的读数为1.400mm，在B位置时读数如图丙所示，为_________mm，则该光的波长为_________nm（计算结果保留三位有效数字）。
2.物理探究小组在实验室进行光学实验。
（1）图甲是测量光波长的实验装置。图乙是观察到的屏上的干涉条纹，测得A、B两条亮条纹中心间距为，已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，则该单色光的波长为_________（用题目给出的物理量的字母表示）。实验时，若把屏向靠近双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的间距会________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
（1）用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖的折射率，实验中用A、B两个大头针确定入射光路，C、D两个大头针确定出射光路，O和分别是入射点和出射点，如图丙所示。测得A点到过O点的法线OM的距离，AO的长度，点到OM的距离为，的长度，则玻璃砖的折射率的表达式为n=_________（用、、和表示），代入数据可得玻璃砖的折射率为_________（用分数表示）。
3.某同学在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：
（1）双缝干涉实验装置如图所示：
下列说法中正确的是___________。
A.光源发出的光要经滤光片成为单色光，滤光片一般装在单缝前
B.实验中要注意使单缝与双缝相互平行，以便在光屏上观察到清晰干涉条纹
C.为了减小测量误差，最好测量相邻条纹间的中心距离
D.如果把普通光源换成激光光源，则光具座上透镜、滤光片、单缝均可以撤去
（2）该同学以某种单色光做实验时，先将测量头的分划板中心刻度线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第一条亮纹，此时手轮上的刻度如图所示，读数为_______mm；转动手轮，当分划板中心刻度线与第6条亮纹中心对齐时，读数是17.332mm，已知装置中双缝间距为0.2mm，双缝到屏的距离是1.0m，则测得此单色光的波光为_______m（保留两位有效数字）。
4.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_______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_______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。
5.现用如图所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。
（1）如图所示，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，此时手轮上的示数为，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐，记下此时图中手轮上的示数______mm。
（2）已知，双缝间距d为，测得双缝到屏的距离l为0.700m.可得所测光的波长为_______m。（结果保留两位有效数字）
6.某学习小组想用双缝干涉测量某种单色光的波长，将双缝干涉实验器材按要求安装在光具座上，装置如图甲。
（1）安装时，先打开并调节光源，使它发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮。然后再放好单缝和双缝，其中B处放______（填“单缝”或“双缝”）；
（2）将单缝和双缝高度调整后，在A处放上滤光片就可以观察到单色光的双缝干涉图样，如图乙，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.使用间距更小的双缝
（3）调整后干涉图样如图丙，测得双缝到屏的距离为l，双缝间的距离为d，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中A、B位置，测量头测得的读数分别为、，则入射的单色光波长的计算表达式为______。
7.如图甲所示为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置。
（1）光具座上放置的光学元件依次为①光源（白炽灯）、②_____、③_____、④双缝、⑤遮光筒、⑥光屏。对于某种单色光，为增加相邻亮条纹（暗条纹）间的距离，可采取_____或_____的方法。
（2）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹的中央，手轮的读数如图乙所示。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮条纹的中央，手轮的读数如图丙所示。则相邻两亮条纹的间距为________mm（计算结果保留三位小数）。
（3）如果双缝的间距为0.30mm、双缝和光屏之间的距离为900mm，则待测光的波长为________m（计算结果保留三位有效数字）。
（4）如果将图甲中①光源（白炽灯）换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是_____（选填数字代号）。
8.某同学做“用双缝干涉测光的波长”实验，实验装置如图甲所示，使用的双缝间距d已知。
（1）下列说法正确的是______。
A.如果将光源换成激光光源，去掉滤光片和单缝，该实验照样可以完成
B.去掉滤光片，不可能观察到干涉图样
C.毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直
（2）当屏上出现了干涉图样后，通过测量头观察到第一条亮纹的位置如图乙中（a）所示，第五条亮纹位置如图乙中（b）所示，可得相邻两条亮纹间的距离________mm（保留3位小数），再测出双缝与屏之间的距离L，即可根据公式________（用题中所给字母表示）算出光的波长。
答案以及解析
1.答案：（1）平行；（2）4.525；625
解析：（1）“利用双缝干涉测量光的波长”实验中应调节单缝与双缝平行才能在屏上得到清楚的干涉图样；
（2）螺旋测微器的最小分度值为0.01mm，在B位置时读数为；
条纹间距为，根据公式，解得该光的波长为。
2.答案：（1）；变小；（2）；
解析：（1）由图乙可知相邻两条亮纹之间的距离为，由，可得该单色光的波长。
可知，把屏向靠近双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的间距会变小。
（2）由题意可知玻璃砖的折射率的表达式，代入数据可得。
3.答案：ABD；2.331/2.332/2.333/2.334；
解析：（1）A.光源发出的光要经滤光片成为单色光，滤光片一般装在单缝前，选项A正确；
B.实验中要注意使单缝与双缝相互平行，以便在光屏上观察到清晰干涉条纹，选项B正确；
C.为了减小测量误差，最好用测微目镜测出n条亮纹中心间的距离a，求出相邻两条亮纹间距
选项C错误；
D.如果把普通光源换成激光光源，由于激光相干性比较好，则光具座上透镜、滤光片、单缝均可以撤去，选项D正确。
故选ABD。
（2）手轮上的刻度如图所示，读数为
2mm+0.332mm=2.332mm（2.331—2.334都正确）
双缝间距
解得
4.答案：（1）A（2）0.3；9.6；（3）增大
解析：（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）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；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；根据，又，解得。
（3）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。
5.答案：（1）（2）
解析：（1）根据螺旋测微器的读数方法可知，此时图中手轮上的示数为。
（2）根据可知
6.答案：（1）单缝
（2）B
（3）
解析：（1）做实验时光具座上放置的光学元件依次为光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒和光屏；B处应放单缝。
（2）越小，目镜中观察得条纹数越多，由可知应将屏向靠近双缝的方向移动或使用间距更大的双缝。
故选B。
（3）条纹间距，又知，两式联立得。
7.答案：（1）滤光片；单缝；增大双缝到光屏间的距离（或选用较长的遮光筒）；减小双缝之间的距离；（2）1.610；（3）；（4）②③
解析：（1）首先需要获取单色光，所以在光源后面需要有滤光片，故答案为滤光片；
然后需要获取线光源，后面需要有单缝，故答案为单缝；
根据，可知，为增加相邻亮条纹（暗条纹）间的距离，可增大双缝到光屏间的距离（或选用较长的遮光筒）或减小双缝之间的距离。
（2）图乙的固定刻度为0，可动刻度读数为，所以最终读数为，图丙的固定刻度为14.5mm，可动刻度读数为，所以最终读数为，相邻两条纹的间距为。
（3）根据，可知，代入数据，得。
（4）把光源（白炽灯）换成激光光源，激光的单色性好，准直度高，不需要滤光片和单缝，故答案为②③。
8.答案：（1）A
（2）1.200；
解析：（1）如果将光源换成激光光源，激光是相干光，单色性好，可以去掉滤光片和单缝，A正确；若去掉滤光片，能观察到干涉图样，只是这时观察到的是各色光重叠产生的彩色条纹，B错误；毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝是平行的，C错误。
（2）根据题意可得图（a）中读数为，图（b）中读数为，所以可得相邻两条亮纹间的距离为；根据公式可得。
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