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文檔簡介
高考實驗解讀與針對性訓練
實驗20用雙縫干涉測量光的波長
【實驗解讀】
實驗原理實驗操作注意事項
1.安裝儀器(如圖乙)1.調節雙縫干
光源濾光片單縫雙縫遮光筒毛玻璃屏涉儀時,要注
A
A透鏡A意調整光源的
如圖甲所示,相鄰
乙身度,使它發
兩條亮(暗)條紋間
(1)將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具出的光束能夠
的距離戰與入射
座上。沿著遮光筒的
光波長九雙縫ST、
⑵接好光源,打開開關,使E熾燈正常發光。軸線把屏照
S2間距離d及雙縫
調節各部件的高度,使光源燈絲發出的光能沿靈。
與屏的距離/滿足
軸線到達光屏。2.放置單縫和
關系式AX=Y,
⑶安裝單縫和雙縫,中心位于遮光筒的軸線雙縫時,縫要
因此,只要測出
上,使雙縫和單舞的縫平行。相互平行,中
1、41即可測出
2.觀察與記錄心大致位于遮
波長>-o
⑴調單縫與雙縫間距為5-10cm時,觀察白光光筒的軸線
格國
的干涉條紋。上。
⑵在單縫和光源間放上濾光片,觀察單色光的3.調節測量頭
甲
干涉條紋。時,應使分劃
⑶調節測量頭,使分劃板中心刻線對齊第1條板中心刻線和
光條紋的中心,記卜手輪上的讀數初轉動手亮條紋的中心
輪,使分劃板向一側移動,當分劃板中心刻線對齊。
與第〃條最條紋中心對齊時,?匕卜手輪上的刻4.不要直接測
度數G,則相鄰兩靈條紋間的距離1=乂,要測多條
1即一。21亮條紋的間距
n-1°
(4)換用不同的濾光片,測量其他色光的波長。再計算得到
心,這樣可以
減小誤差。
數據處理
1.條紋間距:盤=勺.2.波長:=/匕3.測量多組數據,求7的平均值。
n—11
誤差分析
1.雙縫到屏的距離/的測量存在誤差。
2.測條紋間距故帶來的誤差如下:
⑴干涉條紋沒有調整到最清晰的程度。
⑵誤認為想為亮(暗)條紋的寬度。
⑶分劃板刻線與干涉條紋不平行,中心刻線沒有恰好位于條紋中心。
(4)測量多條亮條紋間的距離時讀數不準確,此間距中的條紋數未數清。
創新拓展:
采用洛埃鏡測量光的波長。
光路如圖。
可遷移雙縫干涉實驗相關知識分析解答。
【高考典例】
【典例1】.(2025高考北京卷)用雙縫干涉實驗測量光的波長的實驗裝置如圖1所示。
①雙縫應該放置在圖1中處(填“4〃或"8")。
②分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊時,手輪上的示數如圖2所示,讀數為mm。
【典例2】(2024年高考河北卷)某同學通過雙縫干涉實驗測量單色光的波長,實驗裝置
如圖1所示,其中測量頭包括毛玻璃、游標尺、分劃板、手輪、目鏡等。
該同學調整好實驗裝置后,分別用紅色、綠色濾光片,對干涉條紋進行測量,并記錄第一條
和第六條亮紋中心位置對應的游標尺讀數,如表所示:
單色光類別X]/mmx6/mm
單色光110.6018.64
單色光28.4418.08
根據表中數據,判斷單色光1為(填“紅光”或“綠光”)。
【典例3](2024年高考廣東卷)在“用雙縫干涉實驗測量光的波長”實驗調節過程中,
在光具座上安裝光源、遮光筒和光屏。遮光筒不可調節。打開并調節o使光束沿遮光
筒的軸線把光屏照亮。取下光屏,裝上單縫、雙縫和測量頭。調節測量頭,并緩慢調節單縫
的角度直到目鏡中觀察到o
【制?對性訓練】
1.(河南商丘2025年5月考前沖刺)某實驗小組用如圖甲所示的裝置測量光的波長。
甲
(1)小組同學調試裝置時看到的干涉圖樣如圖乙所示(視野中分劃線可以左右移動),則應
如何調整單縫和雙縫?
分劃線
乙
(2)為獲得清晰的干涉條紋,應保持單縫與雙縫(填“垂直”“平行”或“互成特定
角度嘰
(3)若修止操作以后,用一單色光作為光源,雙縫間距為0.25mm,雙縫到屏的距離為1.0m,
分劃線在第1條亮紋中央忖螺旋測微器讀數如圖內所示,分劃線在第7條亮紋中央時螺旋測
微器讀數如圖丁所示,則單色光的波長為nm。(結果保留三位有效數字)
=-25
丙
2.(山東青島2025年高三年級第三次適應性檢測)圖甲為用光傳感器做雙縫干涉實驗的裝置,
單色光源在鐵架臺的最上瑞,中間是刻有雙縫的擋板,下面帶有白色狹長矩形的小盒是光傳
感器,沿矩形長邊分布著許多光敏單元,傳感器各個光敏單元得到的光照信息經計算機處理
后,在顯示器上顯示出來。某實驗小組要用該裝置在暗室里檢測一塊玻璃板的厚度是否均勻,
若厚度不均勻,進一步精確測量其厚度差。(計算結果均保留2位有效數字)
中色光
II
s,Z
玻璃板?,二
)t祠序O*
丙
請回答下面問題:
(1)該小組同學檢測前先測量所用單色光的波長:調整雙縫的高度和光傳感器位置,顯示
器上顯示的干涉條紋光強分布如圖乙中的實線所示,則相鄰兩條痙紋(或暗紋)間距
△x=mm;該小組又測得雙縫到光傳感器的距離L=53.33cm,已知雙縫間距do=O.25mm,
則該單色光的波長上m:
(2)保持雙縫和光傳感器的位置不變,將玻璃板緊貼擋板放置,如圖丙所示,此時顯示器
上顯示的干涉條紋光強分布如圖乙中的虛線所示,說明(選填“5J或“S2”)處玻
璃板較厚。己知玻璃板對該單色光的折射率為〃=15則8與S2兩處玻璃板的厚度差
△d=mp
3.(2025年5月山西三模)某同學用圖示裝置做“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗,光
源采用的是小白熾燈泡。
轉輪
光源ah遮光筒
目鏡
m口測員頭
&
(1)光具座上標注為a、b、c的儀器依次為.
A.濾光片、雙縫和單縫B.濾光片、單縫和雙縫
C.單縫、濾光片和單縫D,雙縫、濾光片和雙縫
(2)先用紅色濾光片進行實驗,在目鏡中可以看到紅色干涉條紋,若想減少從目鏡中觀察
到的條紋個數,該同學可以。
A.將單縫向雙縫靠近
B.增大遮光筒的長度
C.減小遮光筒的長度
D.使用間距更大的雙縫
(3)取下紅色濾光片,調節裝置后在目鏡中觀察到的圖樣中,其中央條紋是
(選填“白色”“黑色”“紫色”或“紅色”)。
4.(2025屆湖北省孝感市八校三模聯考)在“用雙縫干涉實驗測量光波長”實驗中,將雙
縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上(如圖甲),并選用縫間距為d的雙縫屏。從儀器注明
的規格可知,毛玻璃屏與雙縫屏間的距離為L,接通電源使光源正常工作,發出白光。
濾
凸
光
光
透
源目
片
鏡b遮光筒毛玻璃屏鏡
一一
一
甲
(1)組裝儀器時,若將單縫和雙縫均沿豎直方向分別固定在口處和。處,則
A.可觀察到水平方向的干涉條紋
B.可觀察到豎直方向的干涉條紋
C.看不到干涉現象
(2)若取下紅色濾光片,其他實驗條件不變,則在目鏡中
A.觀察不到干涉條紋
B.可觀察到明暗相間的白條紋
C.可觀察到彩色條紋
(3)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數,該同學可o
A.將單縫向雙縫靠近
B.將屏向靠近雙縫的方向移動
C.將屏向遠離雙縫的方向移動
D.使用間距更小的雙縫
(4)若實驗中在像屏上得到的干涉圖樣如圖乙所示,毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖乙中4、
8位置時,游標尺的讀數分別為Xl、X2,則入射的單色光波長的計算表達式為人。
分劃板刻線在某條痙條紋位置時游標卡尺如圖丙所示,則其讀數為mm。
5.(2025?浙江紹興市月考)“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗裝置如圖所示。實驗中:
光源八透鏡單縫雙源撥桿遮光筒E坡漓
(1)觀察到較模糊的干涉條紋,要使條紋變得清晰,值得嘗試的是
A.旋轉測量頭
B.增大單縫與雙縫間的距離
C.調節撥桿使單縫與雙縫平行
(2)要增大觀察到的條紋間距,正確的做法是
A.減小單縫與光源間的距離
B.減小單縫與雙縫間的距離
C.增大透鏡與單縫間的距離
D.增大雙縫與測量頭間的距離
6.(2025?重慶渝中區月考)如圖甲所示,用雙縫干涉實驗裝置來測量光的波長。
濾光片工*心血
熠凸濰鏡/單縫雙縫遮光筒毛玻璃呼
t:"*1
Aa
甲
(1)實驗前,應調節光具座上放置的各光學元件,并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上,
并保證單縫和雙縫(填“平行”或者“垂直”:)。
(2)若從目鏡中看到干涉條紋太密,要想減少從目鏡中觀察到的條紋個數,需將毛玻璃屏
向(填“靠近”或“遠離”)雙縫的方向移動。
(3)轉動測量頭的手輪,使分劃板中心刻線對準第1條亮紋,讀出手輪的讀數如圖乙所示,
x1=0.045mm。繼續轉動手輪,使分劃板中心刻線對準第10條亮紋,讀出手輪的讀數如圖
丙所示,則相鄰兩條亮條紋的間距是mm(結果保留三位有效數字)。
7.(2025?湖南常德模擬)某同學利用如圖甲所示的裝置測量某種單色光波長。實驗時,接
通電源使光源正常發光,調整光路,使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。回答下列問題:
(1)關于本實驗下列說法正確的是。
A.若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮,可能是因為光源、單縫、雙縫與遮光筒不共軸所致
B.4處為單縫、8處為雙縫、濾光片在4和8之間
C.A處為單縫、B處為雙縫、濾光片在凸透鏡和4之間
D.若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數,可以換用間距更小的雙縫
(2)某次測量時,選用的雙縫間距為0.4mm,測得屏與雙縫間的距離為0.5m,用某種單
色光實驗得到的干涉條紋如圖乙所示,分劃板在圖中4、B位置時游標卡尺的讀數如圖丙中
所示,則A位置對應的讀數為mm。8位置對應的讀數為15.6mm,則所測單色光
的波長約為nm(結果保留整數部分)。
fflMUM'
-----------------a通超
1212
()1”hio
A位置讀數8位置讀數
丙
8.(2025?湖北黃岡模擬)做“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中,使用的雙縫間距d=0.20
mm,雙縫到光屏的距離L=600mm,觀察到的干涉條紋如圖甲所示。
(1)在測量頭上的是一人螺旋測微器(又叫“千分尺”),分劃板上的刻度線處于為、X2
位置時,對應的示數如圖乙所示,則相鄰亮紋的間距Ax=mm(結果保留三位小數)。
(2)計算單色光的波長的公式人=(用L、d、X1、X2表示)。
(3)代入數據計算單色光的波長入=m(結果保留兩位有效數字)。
(4)圖丙為實驗裝置示意圖,S為單縫,Si、S2為雙縫,屏上。點處為一亮條紋。若實驗
時單縫偏離光軸,向右微微移動,則可以觀察到。點處的干涉條紋O
A.向左移動B,向右移動
C.間距變大D.間距變小
9.(2025?八省聯考云南卷,11)某同學通過雙縫干涉實驗測量發光二極管(LED)發
出光的波長。圖甲為實驗裝置示意圖,雙縫間距d=0.450mm,雙縫到毛玻璃的
距離1=365.0mm,實驗中觀察到的干涉條紋如圖乙所示。
12
II
當分劃板中心刻線對齊第1條亮條紋中心,手輪上的讀數為幻=2.145mm;當分
劃板中心刻線對齊第5條亮條紋中心,手輪上的讀數為X5=4.177mm。完成下列
填空:
⑴相鄰兩條亮條紋間的距離■=mm。
(2)根據可算出波長(填正確答案標號)。
A.A--j-B/=C.A——^―
dldAx
⑶則待測LED發出光的波長為2=nm(結果保留3位有效數字)。
10洛埃德在1834年提出了一種更簡單的觀察干涉的裝置。如圖所示,單色光
從單縫S射出,一部分入射到平面鏡后反射到屏上,另一部分直接投射到屏上,
在屏上兩光束交疊區域里將出現干涉條紋。單縫S通過平面鏡成的像是S,。
⑴通過洛埃德鏡在屏上可以觀察到明喑相間的干涉條紋,這和雙縫干涉實驗得
到的干涉條紋一致。如果S被視為其中的一個縫,相當于另一個“縫”。
⑵實驗中已知單縫S到平面鏡的垂直距離〃=0.15mm,單縫到光屏的距離。=
1.2m,觀測到第3個亮條紋中心到第12個亮條紋中心的間距為22.78mm,則該
單色光的波長2=m(結果保留1位有效數字)。
(3)以下哪些操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮條紋之間的距離o
A.將平面鏡稍向上移動一些
B.將平面鏡稍向右移動一些
C.將光屏稍向右移動一些
D.將光源由紅色光改為綠色光
高考實驗解讀與針對性訓練
實驗20用雙縫干涉測量光的波長
【實驗解讀】
實驗原理實驗操作注意事項
1.安裝儀器(如圖乙)1.調節雙修干
邈濃光片單縫雙縫遮光筒毛玻叩涉儀時,要注
用卜6—i…11.................1
如圖甲所示,相鄰口透鏡A意調整光源的
兩條亮(暗)條紋間乙高度,使它發
的距離戰與入射(1)將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具出的光束能夠
光波長九雙縫ST、座上。沿著遮光筒的
r<
S2間距離d及雙縫(2"十女主力對工4共v■陽:盾,土1口11辛人,彳1史山上匕4口&、W人JlI止Lrr吊a,反jfc72d兒L£.o軸線把屏照
與屏的距離/滿足調節各部件的高度,使光源燈絲發出的光能沿靈。
關系式AX=Y,軸線到達光屏。2.放置單縫和
因此,只要測出⑶安裝單縫和雙§1,中心位于遮光筒的軸線雙縫時,縫要
1、41即可測出上,使雙轉和單縫的縫平行。相互平行,中
波長>-o2.觀察與記錄心大致位于遮
111⑴調單曜與雙縫間距為5-10cm時,觀察白光光筒的軸線
的干涉條紋。上。
甲⑵在單隨口光源間放上濾光片,觀察單色光的3.調節測量頭
干涉條紋。時,應使分劃
⑶調節測量頭,使分劃板中心刻線對齊第1條板中心刻線和
靈條紋的中心,記卜手輪上的讀數初轉動手亮條紋的中心
輪,使分劃板向一側移動,當分劃板中心刻線對齊。
與第〃條靈條紋中心對齊時,記卜手輪上的刻4.不要直接測
度數672,則相鄰兩亮條紋間的距離盤=Ax,要測多條
1%一421亮條紋的間距
H-1°
⑷換用不同的濾光片,測量其他色光的波長。再計算得到
心、這樣可以
減小誤差。
數據處理
1.條紋間距9=2.波長工=2。3.測量多組數據,求丸的平均值。
71—11
誤差分析
1.雙縫到屏的距離/的測量存在誤差。
2.測條紋間距Ax帶來的誤差如下:
⑴干涉條紋沒有調整到最清晰的程度。
⑵誤認為\x為亮(暗)條紋的寬度。
⑶分劃板刻線與干涉條紋不平行,中心刻線沒有恰好位于條紋中心。
⑷測量多條亮條紋間的距離時讀數不準確,此間距中的條紋數未數清。
創新拓展:
采用洛埃鏡測量光的波長。
光路如圖。
光
屏
可遷移雙縫干涉實驗相關知識分析解答。
【高考典例】
【典例1].(2025高考北京卷)用雙縫干涉實驗測量光的波長的實驗裝置如圖1所示。
圖】
①雙縫應該放置在圖1中處(填或
②分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊時,手輪上的示數如圖2所示,讀數為mm。
【答案】①B(2分)②3.185(2分))
【解析】(1)用單擺測重力加速度時,在最高點釋放擺球,當擺球通過平衡位置時開始
計時,A錯誤;探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系時,使用多用電表的交流電壓
擋測電壓,B正確;用多用電表測電阻前應先選擇合適檔位,然后把兩表筆短接,調整
歐姆調零旋鈕使指針指向歐姆零點,C正確,
(2)①雙縫干涉實驗是光先通過單縫后通過雙縫,單縫應該放置在圖1中A處,雙縫應該
放置在圖1中B處。
②分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊時,手輪上的示數如圖2所示,根據螺旋測微器讀數規
則,讀數為3.185mm。
【典例2】(2024年高考河北卷)某同學通過雙縫干涉實驗測量單色光的波長,實驗裝置
如圖1所示,其中測量頭包括毛玻璃、游標尺、分劃板、手輪、目鏡等。
該同學調整好實驗裝置后,分別用紅色、綠色濾光片,對干涉條紋進行測量,并記錄第一條
和第六條亮紋中心位置對應的游標尺讀數,如表所示:
單色光類別X]/mmx6/mm
單色光110.6018.64
單色光28.4418.08
根據表中數據?,判斷單色光1為(填“紅光”或“綠光”r
【答案】綠光
【解析】
根據=可得
a
L
由圖表帶入數據可知
18.64-10.60?…
----------------mm=1.608mm
5
18.08—8.44go
Ar,=----------------mm=1.928mm
5
故
At)<\x2
則
已知綠光的波長小于紅光波長,則單色光1是綠光。
【典例3](2024年高考廣東卷)在“用雙縫干涉實驗測量光的波長”實驗調節過程中,
在光具座上安裝光源、遮光筒和光屏。遮光筒不可調節。打開并調節o使光束沿遮光
筒的軸線把光屏照亮。取下光屏,裝上單縫、雙縫和測量頭。調節測量頭,并緩慢調節單縫
的角度直到目鏡中觀察到o
【參考答案】(3)光源清晰的干涉條紋
【名師解析】(3)打開并調節光源,使光束沿軸線照亮光屏。取下光屏,裝上單縫、雙縫和
測量頭,調節測量頭,并緩調節單縫的角度直到目鏡中觀察到清晰的干涉條紋。
【針對性訓練】
1.(河南商丘2025年5月考前沖刺)某實驗小組用如圖甲所示的裝置測量光的波長。
(1)小組同學調試裝置時看到的干涉圖樣如圖乙所示(視野中分劃線可以左右移動),則應
如何調整單縫和雙縫?。
(2)為獲得清晰的干涉條紋,應保持單縫與雙縫(填“垂直”“平行”或“互成特定
角度
(3)若修正操作以后,用一單色光作為光源,雙縫間距為0.25mm,雙縫到屏的距離為1.0m,
分劃線在第1條亮紋中央時螺旋測微器讀數如圖丙所示,分劃線在第7條亮紋中央時螺旋測
微器讀數如圖丁所示,則單色光的波長為nmo(結果保留三位有效數字)
=-25
丙
【答案】(1)將單縫和雙舞調整為豎直
(2)平行(3)600
【解析】(1)單色光沿與雙縫平行方向展開干涉,所以條紋平行于雙縫,根據題圖乙可以判
斷單縫和雙縫處于水平狀態,由于分劃線是水平移動的,所以應該使條紋與分劃線平行,將
單縫和雙縫調整為豎直
(2)單縫與雙縫平行,可以得到清晰的干涉條紋圖樣,便于測量
(3)根據雙縫干涉原理有丁二:
Id
讀數a=1.5mm+0.01mmx20.2=1.702mm
讀數〃=16mm+0.01mmx10.2=16.102mm,6Ar=b-a=[4.400mm
得Av=2.400mni,代入可得h=600nm。
2.(山東青島2025年高三年級第三次適應性檢測)圖甲為用光傳感器做雙縫干涉實驗的裝置,
單色光源在鐵架臺的最上湍,中間是刻有雙縫的擋板,下面帶有白色狹長矩形的小盒是光傳
感器,沿矩形長邊分布著許多光敏單元,傳感器各個光敏單元得到的光照信息經計算機處理
后,在顯示器上顯示出來。某實驗小組要用該裝置在暗室里檢測一塊玻璃板的厚度是否均勻,
若厚度不均勻,進一步精確測量其厚度差。(計算結果均保留2位有效數字)
冷色光
I,I:號I
一一板?,二「力板
o*
丙
請回答F面問題:
(1)該小組同學檢測前先測量所用單色光的波長:調整雙縫的高度和光傳感器位置,顯示
器上顯示的干涉條紋光強分布如圖乙中的實線所示,則相鄰兩條痙紋(或暗紋)間距
△x=mm;該小組又測得雙縫到光傳感器的距離L=53.33cm,已知雙縫間距do=O.25mm,
則該單色光的波長1=m;
(2)保持雙縫和光傳感器的位置不變,將玻璃板緊貼擋板放置,如圖丙所示,此時顯示器
上顯示的干涉條紋光強分布如圖乙中的虛線所示,說明(選填"SJ或"S2”)處玻
璃板較厚。已知玻璃板對該單色光的折射率為則S與S2兩處玻璃板的厚度差
△d=mo
【答案】(1)?.1.6?.7.5x10-7
(2)①$②.3.0x10-6
【解析】⑴⑴由圖可知,相鄰亮條紋間距為—=1.6mm
5-3
rc+RR”IQ匚八“-rmcAr-d1.60xl0-x0.25xIO…7
⑵根據條紋間距公式可得力=-----n=-----------------;-----m=7.5xl07m
L53.33x10-2
⑵囚當玻璃板緊貼擋板放置時,光線通過玻璃板后會產生光程差,由于玻璃對光的折射率
大于空氣,光在玻璃中傳播的速度較慢,因此通過玻璃板的光線的光程增大,由乙圖可知,
干涉條紋向右移動,說明光線通過S2處玻璃板后的光程比S1長,所以S2處玻璃較厚;
⑵由乙圖可知,條紋移動了兩個條紋間距,則x=2/l,x={n-\)\d
代入數據解得△d=3.0xl(T6m
3.(2025年5月山西三模)某同學用圖示裝置做“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗,光
源采用的是小白熾燈泡。
屏轉輪
光源ah遮光筒
目鏡
m口測量頭
&5
(1)光具座上標注為a、b、c的儀器依次為.
A.濾光片、雙縫和單縫B.濾光片、單縫和雙縫
C.單縫、濾光片和單縫D.雙縫、濾光片和雙縫
(2)先用紅色濾光片進行實驗,在目鏡中可以看到紅色干涉條紋,若想減少從目鏡中觀察
到的條紋個數,該同學可以
A.將單縫向雙縫靠近
B.增大遮光筒的長度
C.減小遮光筒的長度
D.使用間距更大的雙縫
(3)取卜紅色濾光片,調節裝置后在目鏡中觀察到的圖樣中,其中央條紋是
(選填“白色”“黑色”“紫色”或“紅色
【答案】(1)B(2)B(3)白色
【解析】
(1)實驗中通過濾光片表得單色光,通過單縫獲得線光源,通過雙縫獲得相干光,可知,
光具座上標注為。、b、c的儀器依次為濾光片、單縫和雙縫,故選心
(2)若像減少觀察到的條紋數,即增大條紋間距,由公式=
d
A.將單縫向雙縫靠近,不能改變條紋個數,故A錯誤:
B.增大遮光筒的長度,可以增大條紋間距,減少觀察到的條紋數,故B正確;
C.減小遮光筒的長度,可以減小條紋間距,增加觀察到的條紋數,故C錯誤;
D.使用間距更大的雙縫,可以減小條紋間距,增加觀察到的條紋數,故D錯誤;
故選Bo
(3)取下紅色濾光片,調節裝置后在目鏡中觀察到的圖樣中,觀察到的條紋是中央條紋是
白色,兩邊是彩色條紋。
4.(2025屆湖北省孝感市八校三模聯考)在“用雙縫干涉實驗測量光波長”實驗中,將雙
縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上(如圖甲),并選用縫間距為d的雙縫屏。從儀器注明
的規格可知,毛玻璃屏與雙縫屏間的距離為3接通電源使光源正常工作,發出白光。
濾
凸
光
透
光
源目
鏡
片
一ab遮光筒毛玻璃屏鏡
一一
一^
=
{
I
甲
(1)組裝儀器時,若將單縫和雙縫均沿豎直方向分別固定在a處和b處,則
A.可觀察到水平方向的干涉條紋
B.可觀察到豎直方向的干涉條紋
C.看不到干涉現象
(2)若取下紅色濾光片,其他實驗條件不變,則在目鏡中。
A.觀察不到干涉條紋
B.可觀察到明暗相間的白條紋
C.可觀察到彩色條紋
(3)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數,該同學可o
A.將單縫向雙縫靠近
B.將屏向靠近雙縫的方向移動
C.將屏向遠離雙縫的方向移動
D.使用間距更小的雙縫
(4)若實胎中在像屏卜.得到的干涉圖樣如圖乙所示,毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖乙中2、
8位置時,游標尺的讀數分別為Xi、X2,則入射的單色光波長的計算表達式為人0
分劃板刻線在某條亮條紋位置時游標卡尺如圖丙所示,則其讀數為mm。
乙丙
【答案】(1)①.B(2)②.C(3)③.B(4)④.@.31.10
6L
【解析】
【詳解】(1)⑴因為該實驗是雙縫干涉實驗,。是單縫,b是雙縫,若均豎直放置,觀察到
的是豎直方向的干涉條紋,
故選Bo
(2)⑵若取下紅色濾光片,白光干涉條紋為彩色的。
故選C。
(3)⑶若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數,需要減小條紋間距,根據條紋間距的公式
Ax=-A
d
可知,需要減小雙縫到屏的距離L或增大雙縫間的距離人
故選Bo
(4)⑷根據題意,條紋間距為
XX
AAx=-2-----\L
6
A.v=—2
d
兩式聯立得
6L
⑸游標卡尺讀數等于主尺讀數與游標尺讀數之和,所以鋁示讀數為
x=31mm+2x0.05mm=31.10mm
5.(2025?浙江紹興市月考)“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗裝置如圖所示。實驗扎
光源凸透鏡單縫雙縫找H-遮光筒E股瑞
r///.,三
*目鏡
(1)觀察到較模糊的干涉條紋,要使條紋變得清晰,值得嘗試的是0
A.旋轉測量頭
B.增大單縫與雙縫間的距離
C.調節撥桿使單縫與雙縫平行
(2)要增大觀察到的條紋間距,正確的做法是。
A.減小單縫與光源間的距離
B.減小單縫與雙縫間的距離
C.增大透鏡與單縫間的距離
D.增大雙縫與測量頭間的距離
【答案】.(1)C(2)D
解析:(1)若粗調后看不到清晰的干涉條紋,看到的是模糊不清的條紋,則最可能的原因是
單^與雙縫不平行,要使條紋變得清晰,值得嘗試的是調節撥桿使單與雙健平行。故選Co
(2)根據雙縫干涉條紋間距公式Ax=f可知,要增大條紋間距可以增大雙縫到光屏的距離
/,減小雙縫的間距d,故選D。
6.(2025?重慶渝中區月考)如圖甲所示,用雙縫干涉實驗裝置來測量光的波長。
轡例凸磐…鏡卜7單縫華雙縫遮i光荷毛液叫
Aa
甲
(i)實驗前,應調節光具座上放置的各光學元件,并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上,
并保證單縫和雙縫(填“平行”或者“垂直”
(2)若從ri鏡中看到干涉條紋太密,要想減少從目鏡中觀察到的條紋個數,需將毛坡端屏
向(填“靠近”或“遠離”)雙縫的方向移動。
(3)轉動測量頭的手輪,使分劃板中心刻線對準第1條亮紋,讀出手輪的讀數如圖乙所示,
X!=0.045mmo繼續轉動手輪,使分劃板中心刻線對準第10條亮紋,讀出手輪的讀數如圖
丙所示,則相鄰兩條痙條紋的間距是mm(結果保留三位有效數字)。
乙丙
【答案】.(1)平行(2)遠離(3)1.61
解析:(1)實驗前,應調芍光具座上放置的各光學元件,并使各元件的中心位于遮光筒的軸
線上,并保證單縫和雙縫平行。
(2)若從目鏡中看到干涉條紋太密,要想減少從目鏡中觀察到的條紋個數,則需要使條紋
間距變大,根據干涉條紋間距公式以=夕可知,需將毛玻璃屏向遠離雙縫的方向移動。
(3)圖丙所示的手輪的讀數為冷一14.5mm+3.0X0.Clmm-14.530mm,相鄰兩亮條紋
的間距的=L61mm。
7.(2025?湖南常德模擬)某同學利用如圖甲所示的裝置測顯某種單色光波長。實驗時,接
通電源使光源正常發光,調整光路,使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋“回答下列問趣:
(1)關于本實驗下列說法正確的是。
A.若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮,可能是因為光源、單縫、雙縫與遮光簡不共軸所致
B.A處為單縫、8處為雙縫、濾光片在4和8之間
C.4處為單縫、8處為雙縫、濾光片在凸透鏡和4之間
D.若想增加從日鏡中觀察到的條紋個數,可以換用間距更小的雙縫
(2)某次測量時,選用的雙縫間距為0.4mm,測得屏與雙縫間的距離為0.5m,用某種單
色光實驗得到的干涉條紋如圖乙所示,分劃板在圖中八、8位置時游標卡尺的讀數如圖丙中
所示,則4位置對應的讀數為mm。8位置對應的讀數為15.6mm,則所測單色光
的波長約為nm(結果保留整數部分)。
-------丈唐超
1212
()1。[()]()
A位置讀數8位置讀數
丙
【答案】.(1)AC(2)10.9624
解析:(1)該實驗中若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮,可能是因為光源、單縫、雙縫與遮
光筒不共軸所致,故A正確;為獲取兩個單色線光源,八處應為單縫、8處應為雙縫,濾光
片在凸透鏡和A之間,故B錯誤,C正確;若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數,則條紋間
距△%應減小,根據相鄰亮條紋間距公式-=幺可知,應使用間距更大的雙縫,故D錯誤。
(2)該游標卡尺的精度為0.1mm,則在A位置時游標T尺讀數為xA=10mm+9X0.1mm
=10.9mm,相鄰條紋間/Ax=i'6T69mm=o.78mm,由Ax=b可得所測單色光的波長
6a
乂、d-^X4X10-4X7.8X10_4_
為入=—=-----------m=6.24X107m=624nm,
8.(2025?沏北黃岡模擬),‘故"用雙縫干涉測量光的波長”實驗中,使用的雙縫間距d=0.20
mm,雙縫到光屏的距離1=600mm,觀察到的干涉條紋如圖甲所示。
丙
(1)在測量頭上的是一人螺旋測微器(又叫“千分尺”),分劃板上的刻度線處于X】、X2
位置時,對應的示數如圖乙所示,則相鄰亮紋的間距Ax=mm(結果保留三位小數)。
(2)計算單色光的波長的公式入=(用L、d、Xi、X2表示)。
(3)代入數據計算單色光的波長入=m(結果保留兩位有效數字)。
(4)圖丙為實驗裝置示意圖,5為單縫,5]、S2為雙縫,屏上。點處為一亮條紋。若實驗
時單縫偏離光軸,向右微微移動,則可以觀察到。點處的干涉條紋0
A.向左移動B.向右移動
C.間距變大D.間距變小
&(必—占)7
【答案】.(1)1.419:2)
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