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2创新实验提升

考点2创新试验提升(实力考点·深度研析)►考向试验原理的创新洛埃德在1834年提出了一种更简洁的视察干涉的装置。如图所示，单色光从单缝S射出，一部分入射到平面镜后反射到屏上，另一部分干脆投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹，单缝S通过平面镜成的像是S′。(1)通过洛埃德镜在屏上可以视察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉试验得到的干涉条纹一样。假如S被视为其中的一个缝，S′相当于另一个“缝”。(2)试验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h＝0.15mm，单缝到光屏的距离D＝1.2m，观测到第3条亮条纹中心到第12条亮条纹中心的间距为22.78mm，则该单色光的波长λ＝6×10－7m。(结果保留1位有效数字)(3)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AC。A．将平面镜稍向上移动一些B．将平面镜稍向右移动一些C．将光屏稍向右移动一些D．将光源由红色光改为绿色光[解析](1)通过洛埃德镜在屏上可以视察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉试验得到的干涉条纹一样。假如S被视为其中的一个缝，S′相当于另一个“缝”。(2)第3条亮条纹中心到第12条亮条纹中心的间距为22.78mm，则相邻亮条纹间距为Δx＝eq\f(22.78×10－3,12－3)m≈2.53×10－3m，等效双缝间的距离为d＝2h＝0.30mm＝3.0×10－4m，依据双缝干涉条纹间距Δx＝eq\f(D,d)λ，则有λ＝eq\f(d,D)Δx＝eq\f(3.0×10－4×2.53×10－3,1.2)m≈6×10－7m。(3)依据双缝干涉条纹间距Δx＝eq\f(D,d)λ可知，仅增大D、仅减小d或仅增大波长λ都能够增大光屏上相邻两条亮条纹之间的距离，所以A、C正确。提能训练练案[72]1．(2024·浙江6月选考)图示是“用双缝干涉试验测量光的波长”试验的装置。试验中：(1)视察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是C。A．旋转测量头B．增大单缝与双缝间的距离C．调整拨杆使单缝与双缝平行(2)要增大视察到的条纹间距，正确的做法是D。A．减小单缝与光源间的距离B．减小单缝与双缝间的距离C．增大透镜与单缝间的距离D．增大双缝与测量头间的距离[解析](1)若看到的是模糊不清的条纹，则最可能的缘由是单缝与双缝不平行；要使条纹变得清晰，值得尝试的是调整拨杆使单缝与双缝平行。故选C项。(2)依据Δx＝eq\f(l,d)λ可知，要增大条纹间距，可以增大双缝到光屏的距离l、减小双缝的间距d。故选D项。2．(2024·浙江省镇海中学月考)(1)如图所示，小王同学做在“用双缝干涉测量光的波长”试验中发觉目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有确定的角度，下列哪个操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行D。A．仅拨动拨杆B．仅旋转单缝C．仅前后移动凸透镜D．仅旋转毛玻璃处的测量头(2)小王同学将分划板中心刻线与干涉条纹调平行后，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图所示，手轮上的示数是50.15mm。[解析](1)若要使得分划板中心刻线与干涉条纹平行，则仅旋转毛玻璃处的测量头即可，故选D。(2)手轮上的示数是50mm＋0.05mm×3＝50.15mm。3．在用双缝干涉测光的波长试验中，将双缝干涉试验仪按要求安装在光具座上，如图甲所示，并选用缝间距d＝0.2mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像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个分度。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编的编号，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(c)所示，此时图丙(d)中游标尺上的读数x2＝15.02mm。(2)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻亮纹(或暗纹)间的距离Δx＝2.31mm；这种色光的波长λ＝660nm。[解析](1)由游标卡尺的读数规则可知x2＝(15＋1×0.02)mm＝15.02mm。(2)