《实验：用双缝干涉测量光的波长》测试题
《实验：用双缝干涉测量光的波长》测试题
一、实验：用双缝干涉测量光的波长实验题
1．某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(如图甲)，游标卡尺的示数如图丙所示，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心线时(如图乙)，游标卡尺的示数如图丁所示，A与B间有3条条纹，已知双缝间距为0.5 mm，从双缝到屏的距离为1 m，则图丙中游标卡尺的示数为____________mm．图丁中游标卡尺的示数为__________mm．实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是________________，所测光波的波长为________m．(保留两位有效数字)
2．(1)在“单摆测重力加速度”实验中，测量周期时，秒表指针如图1所示，读数为_____秒
(2)在“双缝干涉测量光的波长”实验中，某同学观察到如图2所示的干涉条纹，于是他使分划板中心刻线与亮条纹中央对齐，移动测量头进行测量，在这种情况下光的波长的测量值（__________）
A．偏小 B．偏大 C．不变
3．在利用双缝干涉测量光的波长的实验中,需要从标尺上读出某条亮纹的位置．图甲中所示的读数是________mm．
若缝与缝间相距d,双缝到屏间的距离为L,相邻两个亮条纹中心的距离为x ?,则光的波长可表示为λ= ________(字母表达式),某同学在两个亮条纹之间测量,测出以下结果,其他数据为：0.20d mm =, 700L mm =,测量x ?的情况如图乙所示．由此可计算出该光的波长为λ=________m ．
4．某同学设计一个测定激光波长的实验，装置如甲图所示. 激光器发出的直径很小的红色激光进入一个一端装有双孔、另一端装有感光片的遮光筒，感光片上出现一排等距的亮点. ①这个现象说明激光具有____性.（选填“波动”或“粒子”）.
②通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长.设双孔间距离为a =0.22mm ，双孔到感光片的距离为L =1.0000m ，用带10分度游标的卡尺测量感光片上的点的距离时，第1个光点到第4个光点的距离如乙图所示，相邻光点间的距离是_____mm.该激光的波长λ=___m.（保留2位有效数字）
5．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中某同学将所有器材安装在如图甲所示的光具座上，已知实验中选用缝间距d =0.2mm 的双缝，屏与双缝之间的距离L =0.60m 。然后接通电源使光源正常工作。
(1)以上安装的各器件位置存在的问题是：______________________。
(2)已知测量头主尺的分度值是毫米，游标卡尺为10分度。图乙为分划板中心刻线与明条纹1和明条纹6对齐时游标卡尺示数，A 对应的读数为___________m ，相邻两个亮条纹之
间的距离为___________m。
(3)发生干涉的光波波长为___________m。
(4)下列现象中能够观察到的有___________。（填选项前的字母）
A．将滤光片由蓝色的换成红色的，涉条纹间距变宽
B．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
C．换一个两缝间距较大的双缝片，干涉条纹问距变窄
D．去掉滤光片后，干涉现象消失
6．某同学利用如图甲所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)若想减小从目镜中观察到的相邻条纹的间距，该同学可__；
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向远离双缝的方向移动
C．使用间距更大的双缝
(2)某次测量时，分划板在A位置的示数如图乙所示，此时示数为__cm；若分划板在如图乙所示的B位置的示数为2.59cm，则相邻条纹的间距为__cm；
(3)该次测量时，选用的双缝的间距为0.400mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，则所测单色光的波长为__nm（结果保留三位有效数字）。
7．如图所示，在“用双缝干涉量测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为：①光源、②、③、④、⑤遮光筒、⑥毛玻璃。
(1)②、③、④三个光学元件依次为________。
A．滤光片、单缝、双缝
B．单缝、滤光片、双缝
C．单缝、双缝、滤光片
D．滤光片、双缝、单缝
(2)如果实验时将红色滤光片换为绿色滤光片，则相邻亮纹（暗纹）间的距离______。A．变大 B．变小 C．不变 D．可能变大可能变小
(3)若测得双缝与屏的距离为L=1.00m，双缝间距为d=1.5mm，第1条亮纹与第3条亮纹中心间的距离Δx=0.640mm，则对应光波的波长λ为____nm。
8．（1）用双缝干涉测光的波长，实验装置如图1所示，已知单缝与双缝间的距离为L1，双缝与屏的距离为L2，双缝间距为d，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2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．
（a）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3所示，则对准第1条时的读数x1=_________mm，对准第4条时的读数x2=__________mm；（b）计算波长λ的表达式为λ=_______（用符号表示）
（2）用插针法做“测定玻璃的折射率”的实验时：
①甲同学在纸上正确画出矩形玻璃砖的两个分界面ab和cd，因不慎碰动了玻璃砖，使它向ab方向平移了一点，如图甲所示，以后的操作都正确无误，但在画光路图时仍以ab和cd为分界面，则测得的折射率n的值将不受影响；
②乙同学为了避免笔尖触划玻璃面，画出的a’b’和c’d’都比实际的分界面向外侧平移了一些，如图所示，后来的操作都正确，但在画光路图时仍以a’b’和c’d’为分界面，则测得的折射率n的值将偏小；
③丙同学的操作和所画的光路图都正确无误，但所用玻璃砖的两个折射界面并不平行，如图丙所示，则测得的折射率n的值将偏大；
上述说法中正确的是（_____）
A ．①和②
B ．①和③
C ．②和③
D ．③
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、实验：用双缝干涉测量光的波长 实验题
1．6 16.6 减小误差 6.3×10-7
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2][3][4]图丙读数为
图丁读数为
实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小条纹宽度的
解析：6 16.6 减小误差 6.3×10-7
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2][3][4]图丙读数为
11mm 60.1mm 11.6mm +?=
图丁读数为
16mm 60.1mm 16.6mm +?=
实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小条纹宽度的误差；根据L x d
λ?=求得 76.310m xd L
λ-?=≈? 2．5 B
【解析】
【详解】
(1)[1]分针超过的半格，故读为30s ，秒针在18.5s 位置，故总的读数为；
(2)[2]如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，条纹间距
解析：5 B
【解析】
【详解】
(1)[1]分针超过的半格，故读为30s ，秒针在18.5s 位置，故总的读数为3018.548.5s +=；
(2)[2]如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，条纹间距测量值偏大，根据双缝干涉条纹的间距公式L x d
λ?=，待测光的波长测量值也是偏大，故选B. 3．24
【解析】
【分析】
【详解】
从图中可以看出，主尺示数为5 mm ，游标尺第12条刻线与主尺上的刻线对齐，即游标尺示数为：12×0.02 mm=0.24 mm ，图中的游标
解析：24
d x L ? 75.610-? 【解析】
【分析】
【详解】
从图中可以看出，主尺示数为5 mm ，游标尺第12条刻线与主尺上的刻线对齐，即游标尺示数为：12×0.02 mm=0.24 mm ，图中的游标卡尺的示数为：5 mm+0.24 mm=5.24 mm. 由干涉条纹间距的计算公式：△x=
L d λ，解得光的波长表达式为：λ= d x L ?. 由图中可以求出条纹间距为：△x=
9.805
mm=1.96 mm,代入数据解得光的波长为：λ=5.6×10?7 m. 4．波动性 2.87mm
【解析】
【详解】
①[1]这个现象是光的干涉现象．干涉现象是波独有的特征，所以说明激光具有波动性;
②[2] 主尺读数为8mm ，游标读数为0.1×6=0
解析：波动性 2.87mm 76.310m -?
【解析】
【详解】
①[1]这个现象是光的干涉现象．干涉现象是波独有的特征，所以说明激光具有波动性;
②[2] 主尺读数为8mm ，游标读数为0.1×
6=0.6mm ，所以第一个光点到第四个光点的距离是8.6mm ．第1到第4个光点的距离是8.6mm ．
相邻光点间的距离是
8.5mm 2.87mm 3
x ?=
≈ [3] 根据 L x d λ?=
可知
x d L
λ??==6.3ⅹ10-7m 5．滤光片应在单缝挡板前面 AC
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]滤光片应在单缝挡板前面。
(2)[2][3]图A 游标卡尺主尺读数为，游标尺读数为
因此
解析：滤光片应在单缝挡板前面 0.0194 31.810-? 7610-? AC
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]滤光片应在单缝挡板前面。
(2)[2][3]图A 游标卡尺主尺读数为19mm ，游标尺读数为
40.1mm 0.4mm ?=
因此游标卡尺读数为
19mm 0.4mm 19.4mm 0.0194m +==
同理可得图B 的读数为0.0284m 。
因此条纹间距为
30.02840.0194 1.810m 5
x --?=
=? (3)[4]根据 x d L λ??=
代入数据得
7610m λ-=?
(4)[5]A ．根据双缝干涉条纹的间距公式
L x d
λ?= 可知，将滤光片由蓝色换成红色，频率将减小，波长变长，则干涉条纹间距变宽，故A 正
确；
B．根据双缝干涉条纹的间距公式
L x
d λ
?=
可知，将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变，故B错误；C．根据双缝干涉条纹的间距公式
L x
d λ
?=
换成一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄，故C正确；
D．去掉滤光片后，通过单缝和双缝的光变成白色光，白色光通过双缝后，仍能发生干涉现象，故D错误。
故选AC。
6．C 1.12 0.21 700
【解析】
【分析】
(1)根据双缝干涉条纹间距公式：分析答题；
(2)游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读。读出分划板在A 位置
解析：C 1.120.21700
【解析】
【分析】
(1)根据双缝干涉条纹间距公式：
L
x
d
λ
?=分析答题；
(2)游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读。读出分划板在A位置的示数，即可求得相邻条纹的间距；
(3)将数据代入公式：
L
x
d
λ
?=，求出该单色光的波长。
【详解】
(1)[1]根据双缝干涉条纹间距公式
L
x
d
λ
?=，可知想减小从目镜中观察到的相邻条纹的间
距，可将屏向靠近双缝的方向移动，即减小L，或使用间距更大的双缝，即增大d，与单缝到双缝的距离没有关系，故A、B错误，C正确。
故选C。
(2)[2][3]分划板在A位置时，游标卡尺的主尺读数为11mm，游标读数为0.2mm所以最终读数为
11.12cm
d=分划板在如图乙所示的B位置的示数为
22.59cm
d=则相邻条纹的间距为
321 2.59 1.12cm=2.110m 77
d d x ---?=
=? (3)[4]双缝的间距为 4410m d -=?
屏与双缝间的距离为
1.20m L = 根据双缝干涉条纹间距公式L x d
λ?=，解得 7710m 700nm -=?=λ
【点评】
本题考查了实验装置、条纹间距公式的应用，知道双缝干涉实验的原理；要掌握双缝干涉条纹间距公式L x d
λ?=，要知道公式中各个量的准确含义。 7．A B 480
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]这三个光学元件依次是滤光片、单缝、双缝，因为光通过单缝后的强度
会减弱，所以滤光片的放置应该在单缝之前较好，这会使得通过的
解析：A B 480
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]这三个光学元件依次是滤光片、单缝、双缝，因为光通过单缝后的强度会减弱，所以滤光片的放置应该在单缝之前较好，这会使得通过的光线较多，提高亮度，故BCD 错误，A 正确。
故选A 。
(2)[2]根据
L x d
λ?= 知当红光滤光片换为绿色滤光片，即波长减小，则相邻亮纹（暗纹）间的距离变小，故ACD 错误，B 正确。
故选B 。
(3)[3]根据
L x d
λ?= 得
33
70.64010 1.510 4.810m 480nm 2 1.00
x d L λ---?????===?=?
8．
190 7.868 A 【解析】
【分析】
【详解】
（1）（a ）[1]由图3所示可知，对准第1条时读数为：
；
[2]对准第4条时读数为：
；
（b ）[3]相邻条纹间距
解析：190 7.868
()2123d x x L - A
【解析】
【分析】
【详解】
（1）（a ）[1]由图3所示可知，对准第1条时读数为： 12mm 19.00.01mm 2.190mm x =+?=；
[2]对准第4条时读数为：
27.5mm 36.90.01mm 7.86mm 9x =+?=；
（b ）[3]相邻条纹间距为：
213
x x x -?= 由条纹间距公式L x d λ?=
可知波长为： 212
()3d x x L λ-=； （2）[4] ①如图1所示：
实线表示玻璃砖向上平移后实际的光路图，虚线表示作图光路图，由图看出，画图时的入射角、折射角与实际的入射角、折射角相等，由折射定律可知，测出的折射率不变，故①正确；
②如图2所示：
乙同学画出的ab和cd都比实际侧面向外侧平移了一些，但在画光路图时，将入射点、出射点分别确定在ab、cd上，如图，实线表示实际的光路图，虚线表示乙同学画图时光路图，可风，入射角测量没有误差，而折射角偏大，则根据折射定律得知，测出的折射率n 将偏小，故②正确；
③丙同学的操作和所画的光路图都正确无误，所用玻璃砖的两个折射界面不平行，但不影响测量结果，故③错误；
故选项A正确。