2022-2023学年高二物理同步讲义（人教）4.4 实验：用双缝干涉测量光的波长（教师版）

第04讲实验：用双缝干涉测量光的波长目标导航目标导航课程标准课标解读1．掌握用双缝干涉测光的波长的原理、操作、器材、注意事项．2．掌握测量头的读数．1．了解“用双缝干涉测量光的波长”的实验原理，知道影响相邻条纹间距的因素．2．通过进行“用双缝干涉测量光的波长”的实验，加深对双缝干涉图样的认识和理解．3．认识物理实验和数学工具在物理发展过程中的作用．知识精讲知识精讲知识点01实验目的、实验原理1．实验目的(1)观察白光及单色光的双缝干涉图样．(2)掌握用公式Δx＝eq\f(l,d)λ测定波长的方法．(3)会用测量头测量条纹间距离．2．实验原理相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx与入射光波长λ之间的定量关系推导如图所示，双缝间距d，双缝到屏的距离l。双缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0。对屏上与P0距离为x的一点P，两缝与P的距离PS1＝r1，PS2＝r2。在线段PS2上作PM＝PS1，则S2M＝r2－r1，因d≪l，三角形S1S2M可看作直角三角形。则r2－r1＝dsinθ(令∠S2S1M＝θ)。另x≈ltanθ≈lsinθ则r2－r1＝deq\f(x,l)若P处为亮纹，则deq\f(x,l)＝±kλ，(k＝0，1，2，……)解得x＝±keq\f(l,d)λ。(k＝0，1，2……)相邻两亮纹或暗纹的中心间距Δx＝eq\f(l,d)λ。【即学即练1】某一质检部门为检测一批矿泉水的质量，利用干涉原理测定矿泉水的折射率。方法是只需要将矿泉水填充到特制容器中，放置在双缝与荧光屏之间(之前为空气)(如图所示，特制容器未画出)，通过比对填充后的干涉条纹间距x2和填充前的干涉条纹间距x1就可以计算出矿泉水的折射率(设空气的折射率为1)，则下列说法正确的是()A．x2＜x1B．x2＞x1C．该矿泉水的折射率为eq\f(x1,x2)D．该矿泉水的折射率为eq\f(x2,x1)【解析】把空气换成矿泉水后，入射光的频率f不变，光在介质中的传播速度减小，根据v＝λf，可知波长减小。根据单色光双缝干涉中相邻两亮条纹间距公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，对同一个装置来说，条纹间距与波长成正比，波长减小，条纹间距减小，即x2＜x1，A正确，B错误；因为n＝eq\f(c,v)＝eq\f(λ1,λ2)，所以该矿泉水的折射率为eq\f(x1,x2)，C正确，D错误。【答案】AC知识点02实验器材与实验步骤1．实验器材：双缝干涉仪：包括光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃光屏、光具座、测量头及刻度尺等.2．实验步骤(1)观察双缝干涉图样①将光源、遮光筒、毛玻璃光屏依次安放在光具座上，如图所示．②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轴线到达光屏．④安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝平行，二者间距约为5～10cm，这时可观察到白光的干涉条纹．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．②使分化板的中心刻线对齐某条亮条纹的中央，如图所示，记下手轮上的读数a1；转动手轮，使分化板中心刻线移至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a2，得出n个亮条纹间的距离为a＝|a2－a1|，则相邻两亮条纹间距Δx＝eq\f(|a2－a1|,n－1).③用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(d是已知的)．④重复测量、计算，求出波长的平均值．⑤换用不同的滤光片，重复实验．3．数据处理(1)条纹间距的计算：Δx＝eq\f(|a2－a1|,n－1).(2)波长计算：λ＝eq\f(d,l)Δx.(3)计算多组数据，求λ的平均值．【即学即练2】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)。【解析】(1)由Δx＝eq\f(λl,d)，因Δx越小，目镜中观察得条纹数越多，故B符合题意。(2)由eq\f(Δx,n－1)＝eq\f(λl,d)，λ＝eq\f(dΔx,（n－1）l)。(3)λ＝eq\f(dΔx,（n－1）l)＝eq\f(0.3×10－3m×7.56×10－3m,（4－1）×1.2m)≈6.3×10－3m＝630nm【答案】(1)B(2)eq\f(Δx·d,（n－1）l)(3)630知识点03注意事项与误差分析1．注意事项(1)双缝干涉仪是比较精密的实验仪器，要轻拿轻放，不要随便拆分遮光筒、测量头等元件．(2)安装时，要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直．(3)光源使用线状长丝灯泡，调节时使之与单缝平行且靠近．(4)实验中会出现屏上的光很弱的情况，主要是灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致；干涉条纹是否清晰与单缝和双缝是否平行有关．2．误差分析实验中的双缝间距d是器材本身给出的，因此本实验要注意l和Δx的测量．光波的波长很小，l、Δx的测量对波长的影响很大．(1)l的测量：l用毫米刻度尺测量，如果可能，可多次测量求平均值．(2)条纹间距Δx的测定：Δx利用测量头测量．可利用“累积法”测n条亮纹间距，再求Δx＝eq\f(a,n－1)，并且采用多次测量求Δx平均值的方法进一步减小误差．【即学即练3】某同学在做双缝干涉实验时，安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于()A．光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大B．滤光片、单缝、双缝的中心在同一高度C．单缝与双缝不平行D．光源发出的光束太强【解析】安装实验器件时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝的中心要在同一高度，且在遮光筒的轴线上，单缝与双缝要互相平行才能使实验成功。当然还要使光源发出的光束不能太暗，A、C正确。【答案】AC能力拓展能力拓展考法01实验操作与读数【典例1】现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图甲所示的光具座上组成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、________、________、________A.(2)本实验的步骤如下：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③用米尺测量双缝到屏的距离；④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离．在操作步骤②时还注意____________________________________________________________________________________________________________________________.(3)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为________mm，求得相邻亮纹的间距Δx＝________mm.(4)已知双缝间距d为2.0×10－4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式λ＝________，求得所测红光波长为________nm.【解析】(1)滤光片E是用来从白光中选出单色红光的，单缝屏是用来获得线光源的，双缝屏是用来获得相干光源的，最后成像在毛玻璃屏上．所以排列顺序为：C、E、D、B、A.(2)在操作步骤②时应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必须使缝平行；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和毛玻璃屏的中心在同一轴线上．(3)测量头的读数应先读整数刻度，然后看半刻度是否露出，最后看可动刻度，图丙读数为13.870mm，图乙读数为2.320mm，所以相邻亮条纹间距Δx＝eq\f(13.870－2.320,5)mm＝2.310mm.(4)由条纹间距公式Δx＝eq\f(l,d)λ得λ＝eq\f(dΔx,l)代入数据得：λ＝6.6×10－7m＝6.6×102nm.【答案】(1)EDB(2)见解析(3)13.8702．310(4)eq\f(dΔx,l)6.6×102【归纳总结】(1)本实验中的器材排序是考查的重点，光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、屏，在光具座上可从左向右排，也可以从右向左排，但任何两个元件之间的排序不能颠倒，尤其是滤光片和单缝之间，要注意这一点。(2)本实验中处理数据时有三个关键：一是正确读取测量头的示数；二是明确Δx＝eq\f(a,n－1)中各个字母的含义，特别注意要与具体的条纹结合起来进行判断；三是注意单位换算和有效数字的保留。(3)色光性质根据Δx＝eq\f(l,d)λ，可以测出各种单色光(在空气中)的波长，再根据c＝fλ，可以算出各种单色光的频率。结合c＝nv，sinC＝eq\f(1,n)，还可以算出单色光在介质中的波速、波长和全反射临界角。考法02对实验装置及原理的理解【典例2】在用双缝干涉测光的波长实验中(实验装置如图)：(1)下列说法错误的是________。(填选项前的字母)A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C．为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距Δx＝eq\f(a,n－1)(2)测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图，其示数为________mm。【解析】(1)应先调节光源高度、遮光筒中心及光屏中心后再放上单、双缝，选项A不正确。测微目镜分划板中心刻线应与亮纹中心对齐，使得移动过程测出的条纹间距较为准确，选项B正确。测微目镜移过n条亮纹，则亮条纹间距Δx＝eq\f(a,n－1)，选项C正确。故选A。(2)主尺读数是1.5mm，螺旋读数是47.0×0.01mm，因此示数为1.970mm。【答案】(1)A(2)1.970考法03实验数据处理【典例3】在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图甲所示)，并选用缝间距d＝0.20mm的双缝屏．从仪器注明的规格可知，光屏与双缝屏间的距离L＝700mm.然后，接通电源使光源正常工作．(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图乙a所示，图乙a中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图乙b中游标尺上的读数x1＝1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙a所示，此时图丙b中游标尺上的读数x2＝_______mm；(2)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx＝_____mm；这种色光的波长λ＝_______nm.【解析】由图知条纹移动了6个条纹间距的宽度，则有Δx＝eq\f(15.02－1.16,6)mm＝2.31mm；再由Δx＝eq\f(L,d)λ，可求出λ＝eq\f(0.2×2.31,700)mm＝6.6×102nm.【答案】(1)15.02(2)2.316.6×102

题组A基础过关练1．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图(甲)所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如(乙)图所示，他改变的实验条件可能是()A．减小光源到单缝的距离 B．减小双缝之间的距离C．减小双缝到光屏之间的距离 D．换用频率更高的单色光源【解析】改变条件后亮条纹之间的间距变大，由公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，要使Δx增大，可增大双缝到光屏之间的距离l，C错误；减小双缝之间的距离d，B对；换用波长更长，即频率更低的单色光，D错；改变光源到单缝的距离不会改变Δx。A错。【答案】B2．(多选)如图甲、乙所示分别是a、b两束单色光用同一双缝干涉装置进行实验得到的干涉图样，下列关于a、b两束单色光的说法正确的是()A．a、b两束单色光在真空中的波长满足λa<λbB．a、b两束单色光在玻璃中的折射率满足na<nbC．若该两束光分别为红光和紫光，则a光为红光D．若a、b两束单色光分别从玻璃射入空气，则a光的临界角较小E．若拉大a光照射时双缝与屏之间距离，则a光干涉图样有可能与b光当前形成的干涉图样中条纹间距相同【解析】本题考查对双缝干涉实验的理解。根据Δx＝eq\f(L,d)λ可得，在其他条件不变的情况下，相干光的波长越长，条纹间距越大，由题图可知，a光的条纹间距小于b光的条纹间距，所以a光的波长小于b光的波长，A正确；由于a光的波长小于b光的波长，所以a光的频率大于b光的频率，a光在玻璃中的折射率大于b光在玻璃中的折射率，B错误；若该两束光分别为红光和紫光，则b光为红光，C错误；若a、b两束单色光从玻璃射入空气，由sinC＝eq\f(1,n)可知，a光的临界角小于b光的临界角，D正确；根据Δx＝eq\f(l,d)λ可知，l增大时，Δx也会增大，E正确。【答案】ADE3．在双缝干涉实验中，一钠灯发出波长为589nm的光，在距双缝1.00m的屏上形成干涉图样。观察和测量图样上相邻两亮条纹中心间距为0.350cm，则双缝的间距应为()A．2.06×10－7m B．2.06×10－4mC．1.68×10－4m D．1.68×10－3m【解析】在双缝干涉实验中，相邻亮条纹间距Δx、双缝间距d与双缝到屏的距离l间的关系为Δx＝eq\f(l,d)λ，则双缝间距d＝eq\f(lλ,Δx)＝eq\f(1.00×589×10－9,0.350×10－2)m≈1.68×10－4m。故C正确。【答案】C4．英国物理学家托马斯·杨第一次在实验室用图a所示的实验装置观察到光的干涉现象．图中M为光源，N是有一个小孔的屏，O是有两个非常靠近且大小相同的小孔的屏，两小孔与N上小孔的距离相同，P为像屏．(1)该实验设置O屏的目的是_____________________________________________________．(2)呈现在P屏上的光的干涉图样应该是图b中的________(选填“甲”或“乙”)．【解析】(1)光源M发出的光包含各种频率的光，不是相干光，M发出的光经过小孔N后，可以获得频率相同的光，以O为光源可得到相干光源，即频率相同的两束光．(2)由于O屏上两个小孔是水平排列的，所以得到的干涉条纹为图b中的乙所示．【答案】(1)获得相干光源(或产生频率相同的两束光)(2)乙5．在利用双缝干涉测量光的波长实验中，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹，读出手轮的读数0.045mm，如图甲所示．继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮条纹，如图乙所示，读出手轮的读数为________mm.如果已经量得双缝的间距是0.30mm，双缝和光屏之间的距离是900mm，则待测光的波长是__________m(结果保留三位有效数字)．【解析】图甲螺旋测微器的读数为0mm＋0.01×4.5mm＝0.045mm.图乙螺旋测微器读数为14.5mm＋0.01×3.5mm＝14.535mm.第一个是0.045mm，第二个是14.535mm，它们的差值是14.490mm，中间跨越了10－1＝9个条纹间距，所以条纹间距是：Δx＝eq\f(14.490,9)mm＝1.610mm根据条纹间距公式变形得：λ＝eq\f(d,L)Δx＝eq\f(0.30×10－3,900×10－3)×1.610×10－3m＝5.37×10－7m.【答案】14.5355.37×10－76．(1)备有下列仪器：A．白炽灯B．双缝C．单缝D．滤光片E．白色光屏把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是：________(填写字母代号)．(2)已知双缝到光屏之间的距离L＝500mm，双缝之间的距离d＝0.50mm，单缝到双缝之间的距离s＝100mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图所示．则入射光的波长λ＝________m(结果保留两位有效数字)．(3)实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有________．A．改用波长较长的光(如红光)作为入射光B．增大双缝到屏的距离C．增大双缝到单缝的距离D．增大双缝间距【解析】游标卡尺读数精确度为0.1mm，A位置主尺读数为11mm，游标尺读数为1，读数为x1＝11mm＋1×0.1mm＝11.1mm，同理B位置读数为x2＝15.6mm，则条纹间距Δx＝eq\f(x2－x1,7)≈0.64mm.则λ＝eq\f(d,L)Δx＝6.4×10－7m．由Δx＝eq\f(l,d)λ可知，要增大条纹间距，可用波长更长的入射光或增大双缝到屏的距离，故A、B正确．【答案】(1)ADCBE(2)6.4×10－7(3)AB7．(1)如图所示，在用双缝干涉测光的波长实验中，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光屏。(2)已知双缝到光屏之间的距离l＝500mm，双缝之间的距离d＝0.50mm，单缝到双缝之间的距离s＝100mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A条亮纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B条亮纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图所示。则入射光的波长λ＝________m(结果保留两位有效数字)。(3)实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改进办法有________。A．改用波长较长的光(如红光)作为入射光B．增大双缝间距C．增大双缝到单缝的距离D．增大双缝到屏的距离【解析】(1)由题图可知，②是滤光片，③是单缝，④是双缝。(2)由Δx＝eq\f(l,d)λ可得λ＝Δx·eq\f(d,l)＝eq\f(d（x2－x1）,7l)＝eq\f(5×10－4×（15.7×10－3－11.1×10－3）,7×0.5)m＝6.6×10－7m。(3)由Δx＝eq\f(l,d)λ可知，要使Δx增大，可改用波长较长的红光作为入射光、增大双缝到屏的距离故选项AD正确。【答案】见解析8．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，装置如图所示，双缝间的距离d＝3mm。(1)若测定红光的波长，应选用________色的滤光片。实验时需要测定的物理量有：______________和______________________。(2)若测得双缝与屏之间距离为0.70m，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm)观察到第1条亮纹的位置如图a所示，观察到第5条亮纹的位置如图b所示。则可求出红光的波长λ＝________m。(保留一位有效数字)【解析】(1)测定红光波长选红色滤光片，因为红色滤光片能透过红光。据Δx＝eq\f(l,d)λ知，需测双缝到屏的距离l和n条亮(或暗)纹间距离a，从而计算出相邻亮(或暗)条纹间距离Δx，最后算出红光的波长λ。(2)由题意知l＝0.70m，d＝3mm，a图读数为a1＝0，b图读数为a5＝0.650mm，则有Δx＝eq\f(a5－a1,5－1)＝eq\f(6.5×10－4m,5－1)＝1.625×10－4m，得λ＝eq\f(Δx·d,l)＝eq\f(1.625×10－4×3×10－3,0.70)m≈7×10－7m。【答案】(1)红双缝到屏的距离ln条亮(或暗)纹间距离a(2)7×10－7题组B能力提升练1．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。(1)以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点：A．灯丝和单缝及双缝必须平行放置B．干涉条纹与双缝垂直C．干涉条纹疏密程度与双缝间距离有关D．干涉条纹间距与光的波长有关以上几点正确的是________。(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为________mm。(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，则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)实际值。【解析】(1)实验中，灯丝和单缝及双缝必须平行放置，故A正确；干涉条纹与双缝平行，故B错误；根据干涉条纹的间距公式Δx＝eq\f(L,d)λ知，干涉条纹疏密程度及间距与双缝间距离、波长有关，故C、D正确。(2)读数为0.5mm＋0.01mm×20.2＝0.702mm。(3)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Δx测量值偏大。【答案】(1)ACD(2)0.702(3)大于2．(2020-2021学年南京市金陵中学高二(下)期中)在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图1)，并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。(1)组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则_______。A．可观察到水平方向的干涉条纹B．可观察到竖直方向的干涉条纹C．看不到干涉现象(2)若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中_______。A．观察不到干涉条纹B．可观察到明暗相间的白条纹C．可观察到彩色条纹(3)若实验中在像屏上得到的干涉图样如图2所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中A、B位置时，游标尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为λ=________。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图3所示，则其读数为________mm。【解析】(1)[1]因为该实验是双缝干涉实验，a是单缝，b是双缝，单缝是竖直放置，观察到的是竖直方向的干涉条纹，故B正确，ACD错误。(2)[2]若取下红色滤光片，白光干涉条纹为彩色的，故C正确，ABD错误。(3)[3]条纹间距，又知，两式联立得[4]此游标卡尺精度值为0.05mm，读数等于可动刻度读数与游标尺读数之和；故有x=31mm+0.05mm×2=31.10mm【答案】①B②C③④31.103．(2020-2021学年河南省实验中学高二(下)期中)在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。(1)M、N、P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)若想减少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．使用间距更大的双缝(3)观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第a时，手轮的读数x1=1.002mm，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b时，手轮的读数如图丙所示，x2=______mm。(4)若已知双缝间距d=2.0×10-4m，双缝到屏的距离l=1.0m，则待测光的波长为_______nm(结果保留三位有效数字)。【解析】(1)[1]为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象，因此，M、N、P三个光学元件依次为：滤光片、单缝、双缝，故A正确。故选A。(2)[2]若想减少从目镜中观察到的条纹个数，需增加相邻亮条纹(暗条纹)间的距离，由双缝干涉条纹间距公式，可知，对于某单色光，波长λ一定，减小双缝间距d或增大双缝到光盘的距离L都可增加相邻亮纹(暗纹)间的距离，故C正确ABD错误。故选C。(3)[3]丙图示数为(4)[4]相邻亮纹的间距，根据，代入得【答案】①A②C③9.762④4384．如图所示，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条纹的位置。图中所示的读数是________mm。若双缝相距为d，双缝到屏间的距离为l，相邻两个亮条纹中心的距离为Δx，则光的波长表示为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：d＝0.20mm，l＝700mm，测量Δx的情况如图所示。由此可计算出该光的波长为：λ＝________m。【解析】从题图可以看出，主尺示数为5mm，游标尺第12条刻线与主尺上的刻线对齐，即游标尺示数为：12×0.02mm＝0.24mm，图中的游标卡尺的示数为：5mm＋0.24mm＝5.24mm。由干涉条纹间距的计算公式：Δx＝eq\f(l,d)λ，解得光的波长表达式为：λ＝eq\f(dΔx,l)。由题图可以求出条纹间距为：Δx＝eq\f(9.80,5)mm＝1.96mm，代入数据解得光的波长为：λ＝5.6×10－7m。【答案】5.24eq\f(d,l)Δx5.6×10－75．在“用双缝干涉测单色光的波长”的实验中(1)如图甲所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图，图中①是光源，②是滤光片，③是单缝，④是双缝，⑤是光屏。下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是________。A．增大③和④之间的距离B．增大④和⑤之间的距离C．将绿色滤光片改成红色滤光片D．增大双缝之间的距离(2)下列说法正确的是________。A．如果将灯泡换成激光光源，去掉单缝，该实验照样可以完成B．若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不平行，不能通过“拨杆”的拨动把干涉条纹调成与分划板中心刻线平行C．去掉滤光片，不可能观察到干涉图样D．毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直(3)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数如图乙所示，x1＝0.045mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，读出手轮的读数如图丙所示。则相邻两亮条纹的间距是________mm。(取三位有效数字)(4)如果已经量得双缝的间距是0.30mm、双缝和光屏之间的距离是900mm，则待测光的波长是________m。(取三位有效数字)【解析】(1)双缝干涉条纹间距公式：Δx＝eq\f(L,d)λ，增大双缝到屏的距离L，可以增大条纹间距，A错误B正确；将绿色滤光片改成红色滤光片增大了波长，可以增大条纹间距，C正确；增大双缝之间的距离d，减小了条纹间距，D错误。(2)将灯泡换成激光光源，激光是相干光源，单色性好，所以可以去掉单缝，A正确；若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不平行，说明双缝是倾斜的，双缝平行于干涉条纹，应当调节双缝装置，B正确；去掉滤光片，能够观察到干涉图样，只不过是各色光重叠产生的彩色条纹，C错