2025高考物理总复习实验用双缝干涉实验测光的波长

第4讲实验用双缝干涉实验测光的波长高考总复习2025强基础固本增分研考点精准突破目录索引强基础固本增分(1)调节双缝干涉的实验装置时,要注意调节光源的高度,使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。()(2)用双缝干涉测光的波长时,单缝和双缝要相互平行,中心大致位于遮光筒的轴线上。()(3)用双缝干涉测光的波长时,用测量头直接测出Δx,这样可以减小误差。()√√×研考点精准突破考点一教材原型实验典题1(2023北京统考一模)双缝干涉实验装置示意图如图所示,实验时光源发出的光经滤光片成为单色光,把单缝照亮。单缝相当于一个线光源,它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉,则下列说法正确的是(

)A.组装实验仪器时,应将单缝和双缝垂直放置B.若想增加在目镜中观察到的条纹个数,应将单缝向双缝靠近C.若将滤光片去掉,则毛玻璃上将呈现黑白相间条纹D.若将红色滤光片换成绿色滤光片,则毛玻璃上的干涉条纹间距将变窄D解析

组装实验仪器时,单缝与双缝应该相互平行放置,故A错误;若想增加在目镜中观察到的条纹个数,则条纹的宽度Δx将减小,根据相邻条纹间的距离为Δx=λ可知,可以减小L或者增大d,所以应该将屏幕向双缝方向移动,故B错误;若将滤光片去掉,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,故C错误;若将红色滤光片换成绿色滤光片,则波长变小,根据Δx=λ可知,则毛玻璃上的干涉条纹间距将变窄,故D正确。典题2(2024安徽滁州定远中学校考模拟)用“双缝干涉测量光的波长”实验装置图如图甲所示。甲已知单缝与双缝间的距离L1=100mm,双缝与屏间的距离L2=800mm,双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮条纹中心间的距离,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,让分划板的中心刻度线对准第1条亮条纹的中心(如图乙所示),此时手轮的读数如图丙所示,是

mm,转动测量头,使分划板中心刻度线对准第4条亮条纹的中心,此时手轮的读数如图丁所示。则该被测光的波长为

m(保留两位有效数字)。

乙2.1905.9×10-7解析

对准第1条亮条纹中心时手轮的读数为x1=2

mm+0.01×19.0

mm=2.190

mm对准第4条亮条纹中心时手轮的读数为x2=7.5

mm+0.01×37.0

mm=7.870

mm考点二实验的改进与创新典题3

洛埃德提出了一种更简单的观察干涉的装置。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光屏上,另一部分直接投射到屏上,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观察到明暗相间的干涉条纹,这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个“缝”,

相当于另一个“缝”;

S'(2)实验中已知单缝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个亮条纹中心到第12个亮条纹中心的间距为22.78mm,则该单色光的波长λ=

m(结果保留3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

;

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(4)实验表明,光从光疏介质射向光密介质界面发生反射,在入射角接近90°时,反射光与入射光相比,相位有π的变化,称为“半波损失”。如果把光屏移动到和平面镜接触,接触点P处是

(选填“亮条纹”或“暗条纹”)。

6.33×10-7AC暗条纹

解析

(1)通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹,这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个“缝”,S'相当于另一个“缝”。(3)根据双缝干涉条纹间距公式

可知,增大D,减小d,增大波长λ,能够增大光屏上相邻两条亮条纹之间的距离。故选A、C。(4)如果把