2025新课改-高中物理-选修第1册（21讲）20 B实验：用双缝干涉测量光的波长 中档版含答案

2025新课改-高中物理-选修第1册（21讲）20B实验：用双缝干涉测量光的波长中档版含答案实验：用双缝干涉测量光的波长知识点：实验：用双缝干涉测量光的波长一、实验原理如图1所示，两缝之间的距离为d，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略．图1两缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0，双缝到屏的距离OP0＝l.则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距：Δx＝eq\f(l,d)λ.若已知双缝间距，再测出双缝到屏的距离l和条纹间距Δx，就可以求得光波的波长．二、实验器材双缝干涉仪，即光具座、光源、滤光片、透镜、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头．另外，还有学生电源、导线、刻度尺等．三、实验步骤1．将光源、透镜、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图2所示．图22．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，使双缝与单缝的缝平行，两者间距5～10cm，这时可观察白光的干涉条纹．5．在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹．

四、数据处理1．安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹．2．使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a1，将该条纹记为第1条亮条纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数a2，将该条纹记为第n条亮条纹，两条纹间距为a＝|a2－a1|，则相邻两条亮条纹间的距离Δx＝eq\f(|a2－a1|,n－1)＝eq\f(a,n－1).3．用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l(d是已知的)．4．重复测量、计算，求出波长的平均值．五、误差分析1．光波的波长很小，Δx、l的测量误差对波长λ的影响很大．2．在测量l时，一般用毫米刻度尺；而测Δx时，用千分尺且采用“累积法”．3．多次测量求平均值．六、注意事项1．双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，不要随便拆解遮光筒、测量头等元件．2．滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸轻轻擦去．3．安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直，间距大约为5～10cm.4．测量头在使用时应使中心刻线对应着亮(暗)条纹的中心.例题精练1．（2021·银川唐徕回民中学高三其他模拟）如图甲所示为双缝干涉实验的装置示意图，现要利用这套装置来测量某种单色光的波长。

（1）图甲装置示意图中有三个光学元件的名称空缺，关于它们的说法正确的是______。A．①是双缝，②是单缝，③是滤光片B．①是单缝，②是滤光片，③是双缝C．①是滤光片，②是单缝，③是双缝（2）用20分度的游标卡尺测量双缝间距如图乙所示，双缝间距d＝______mm。

（3）图丙为实验得到的干涉条纹，用测量头测出了第1条和第6条亮纹中心间的距离为Δx，已知双缝到光屏的距离为l，则所测单色光波长的计算式为λ＝______（用题中所给的字母表示）。【答案】C2.05【详解】（1）[1]为获取单色线光源，光源后面要有滤光片、单缝、双缝，则①是滤光片，②是单缝，③是双缝，故选C。（2）[2]游标卡尺读数为（3）[3]相邻两亮条纹间距为，由干涉条纹与波长间的关系可知得随堂练习1．（2021·辽宁高二期末）某同学利用图示装置测量某种单色光波长。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）关于本实验下列说法正确的是___________。A．若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因为光源、单缝、双缝与遮光筒不共轴所致B．若想增加从目镜中观察到的条纹个数应将屏向远离双缝方向移动C．使用间距更小的双缝会使条纹间距变小（2）某次测量时，选用的双缝的间距为，测得屏与双缝间的距离为，用某种单色光实验得到的干涉条纹如图2所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺的读数也如图2中所示，则A位置对应的读数为___________。已知B位置对应的读数为则相邻条纹中心的间距为___________，所测单色光的波长为___________。（3）若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行如图3所示，在这种情况想测量相邻条纹间距时，测量值___________实际值。（填“大于”“小于”或“等于”）【答案】A11.10.75600大于【详解】（1）[1]A．该实验中若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因为光源、单缝、双缝与遮光筒不共轴所致，故A正确；B．若增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度将减小，根据相邻亮条纹间的距离为可知，可以减小L或者增大d，所以应将屏向靠近双缝方向移动，故B错误；C．根据相邻亮条纹间的距离为可知，使用间距更小的双缝，即d减小，会使条纹间距变大，故C错误；故选A。（2）[2]该游标卡尺的最小分度为0.1mm，则在A位置时游标卡尺读数为[3]已知B位置对应的读数为，由图2知若A位置处为第1条暗纹，则B位置处为第7条暗纹，可得则相邻条纹中心的间距为[4]由可得所测单色光的波长为（3）[5]若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，在这种情况测量相邻条纹间距时，将导致测量值大于实际值，由可知，的测量值也将大于实际值。2．（2022届浙江省高三（上）1月选考考前适应性模拟物理试题）小李想利用以下材料测量某一规格为“24W，20V”的灯泡电阻，现有如下材料供它选择：A．电压表（量程0-3V）B．电压表（量程0-15V）C．电流表（量程0-0.6A）D．电流表（量程0-3A）E.灵敏电流表G（内阻1000Ω，满偏电流）F.定值电阻G.开关SH.电源E=40VI.滑动变阻器（0-50Ω）J.小灯泡L（1）小李打算采用分压式接法，请在方框区域画出设计的电路图：___________（2）小李观察电流表，结果如下图A，则得到的电流值为___________。（3）测量完灯泡电阻后，小李点亮该灯泡，决定用“双缝干涉测量光的波长”，如图B所示。若观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，最值得尝试的是___________。A．旋转测量头B．增大单缝与双缝间的距离C．调节拨杆使单缝与双缝平行【答案】0.7AC【详解】(1)[1]由于灯泡的额定电压是20V，已有的电压表量程分别是3V和15V，都不满足测量要求，因此需要进行电压表的改装，灵敏电流表G与定值电阻R1串联，改装成电压表的量程为灯泡的额定电流电流表采用A2，电路图如图所示(2)[2]电流表是3V的量程，最小分度是0.2A，读出电流为0.7A。(3)[3]AB．干涉条纹模糊，说明经过双缝的透光量较少或者入射光强度较弱，在测量端旋转测量头和增大单缝与双缝间的距离，都不会改善透光量或入射光的强弱，故AB错误；C．调节拨杆使单缝与双缝平行，这样会使透过单缝（相当于“线状光源”）的条形光与双缝平行，可增加双缝的透光量，会使条纹变得清晰，故C正确。故选C。综合练习1．（2021·全国高三专题练习）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中你认为正确的是______。（2）当测量头中的分划板中心刻线对齐某干涉条纹线时，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______（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。【答案】ACD0.702大于【详解】（1）[1]A．为使屏上的干涉条纹清晰，灯丝与单缝和双缝必须平行放置，所得到的干涉条纹与双缝平行，A正确；BCD．由可知，条纹的疏密程度与双缝间距离d、光的波长λ、双缝到屏的距离l有关，CD正确，B错误。故选ACD。（2）[2]固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为20.2×0.01mm，所以测量结果为d=0.5mm＋20.2×0.01mm=0.702mm（3）[3]测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上时，由几何知识可知测量所得干涉条纹间距大于条纹间的实际距离。2．（2021·四川高二期末）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）图甲中三种仪器A、B、C依次是___________。A．滤光片、单缝、双缝B．滤光片、双缝、单缝C．双缝、滤光片、单缝D．双缝、单缝、滤光片（2）某次测量时，手轮上的示数如图乙，其示数为_________mm。（3）在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则_________。A.中间条纹间距较两侧更宽B.不同色光形成的条纹完全重合C.双缝间距离越大条纹间距离也越大D.遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹【答案】A0.820D【详解】（1）[1]根据双缝干涉的原理可知图甲中三种仪器A、B、C依次是滤光片、单缝、双缝，故选A；（2）[2]螺旋测微器的精确度为0.01mm，则示数为（3）[3]A．根据可知亮条纹之间的距离和暗条纹之间的距离相等，故A错误；B．根据可知条纹间距随波长的变化而变化，因此不同色光不会重合，故B错误；C．根据可知，双缝间距离越大条纹间距离越小，故C错误；D．遮住一条缝后，出现单缝衍射现象，屏上仍有明暗相间的条纹，故D正确；故选D。3．（2021·河北高二期末）现用如图所示双缝干涉实验装置来测量红光的波长。（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互_____放置（选填“垂直”或“平行”）（2）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图所示，则读数为______。已知双缝间距，测得双缝到毛玻璃屏的距离，所测红光的波长_____（保留三位有效数字）。（3）若仅将滤光片更换为蓝色滤光片，其他装置不变，第一条亮条纹到第六条亮条纹之间的间距_____（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】平行15.02693变小【详解】(1)[1]只有保证单缝和双缝互相平行，这样才能在屏上出现明暗相间的条纹。(2)[2]读数为[3]由于第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为，第6条亮纹中心对齐，测量头的读数，所以根据解得(3)[4]更换为蓝色滤光片，波长变小，由可知，间距变小。4．（2021·福建省福州第一中学高二期末）用双缝干涉测光的波长。实验装置如图甲，单缝与双缝的距离，双缝与屏的距离，单缝宽，双缝间距。用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离。转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心（如图乙），记下此时手轮的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的刻度。

（1）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，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数___________，对准第4条时读数___________，相邻两条纹间的距离___________。（计算结果保留四位有效数字）（2）求得该光波的波长为___________。（计算结果保留三位有效数字）【答案】2.1907.8651.892676【详解】（1）[1][2][3]图乙中螺旋测微器的固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为则最终读数为同理，对准第4条时读数为相邻亮纹的间距（2）[4]根据双缝干涉条纹的间距公式代入得5．（2021·四川高二期末）利用下图中装置研究双缝干涉现象时：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甲所示。记下此时图甲中手轮上的示数___________，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，记下此时图乙中手轮上的示数___________，求得相邻亮纹的间距为___________。已知双缝间距为，测得双缝到屏的距离为，由计算式_____________，求得所测红光波长为______________。【答案】2.32013.8702.310【详解】[1]图甲中螺旋测微器的读数为[2]图乙中螺旋测微器的读数为[3]相邻亮条纹的间距为[4][5]根据可得，波长为代入数据可得，所测红光波长为6．（2021·福建高二期末）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将所用器材按要求安装在如图甲所示的光具座上，然后接通电源使光源正常工作。（1）某同学调节实验装置并观察了实验现象后，总结出以下几点，你认为正确的是_______；A．干涉条纹与双缝垂直B．干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关C．干涉条纹的疏密程度与光的波长有关（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第2条到第6条亮条纹中心位置之间的距离为x，则单色光的波长______；（3）如图乙所示，实验中发现测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则该情况下干涉条纹间距的测量值______实际值（填“大于”“小于”或“等于”）。【答案】C大于【详解】（1）[1]A．所得到的干涉条纹与双缝平行，故A错误；BC．由公式可知干涉条纹的疏密程度与双缝间的距离、双缝到屏的距离、光的波长有关，故C正确，B错误。（2）[2]由题意可知，相邻双缝间的距离为联立公式解得（3）[3]测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，由几何知识可知测量头的读数大于条纹间的实际距离。7．（2021·四川高二期末）观察下列三幅图，在横线上完成相应内容。

（1）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图1所示。双缝到毛玻璃屏之间的距离为l，双缝间的距离为d，且满足。测得n条亮条纹中心之间的距离为a，则入射光波的波长为λ=____________。（2）在“利用插针法测定玻璃折射率”的实验中，某同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，不慎误将玻璃砖向上平移至图中虚线位置（如图2所示），而其他操作均正确，则他测得的折射率将________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。（3）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，实验装置如图3所示。用停表测出单摆偏角小于5°时完成n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为l，用螺旋测微器测得摆球的直径为d，则重力加速度的表达式为g＝________________。【答案】不变【详解】（1）[1]双缝干涉的条纹间距为由题意有则联立可得，入射光波的波长为（2）[2]如下图所示，光线1表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，光线2是作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有发生变化，则由折射定律可知，他测得的折射率将不变。

（3）[3]单摆的周期为摆长为根据单摆周期公式，有联立可得，重力加速度为8．（2021·浙江高二期末）（1）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，李华同学在图甲的1、2两个位分别放置狭缝1和狭缝2，他在安装狭缝时应依次选用乙图中的___________（填“A和B”或“B和A”）（2）李华在调节装置获得清晰干涉条纹的操作正确的是（_______）A．先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头B．观察到条纹比较模糊，可以调节拨杆进行调整C．测量某亮条纹间距时，目镜分划板中心刻度线应与亮条纹边缘对齐（3）实验中，李华调节分划板的中心刻度线位置，使其对准某一条亮条纹，记下读数，转动手轮使分划线向右移动到另一条亮条纹的位置，如图丙所示，记下读数___________，算出两次读数之差。已知双缝间距为，双缝到屏距离为，对应光波的波长在区间范围内，该光的波长入___________。【答案】A和BAB（均得分）【详解】(1)[1]先安装单缝A，是为了让光源相当于从一个位置发出，再安装双缝B，光通过双缝发生干涉现象，故选A和B；(2)[2]A．根据实验操作步骤可知，安装器材的过程中，先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上单缝、双缝、测量头，故A正确；B．观察到条纹比较模糊，可能是单缝与双缝不平行，可以调节拨杆进行调整，故B正确；C．测量某亮条纹间距时，目镜分划板中心刻度线应与亮条纹中心重合，故C错误；故选AB；(3)[3]游标卡尺的精确度为0.02mm，主尺读数为16mm，游标尺的第十四个刻度与主尺对齐，则读数[4]由可得该光的波长9．（2021·河北曹妃甸一中高二期中）（1）如图是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图。I图中①是光源，⑤是光屏，它们之间的②③④依次是________、________和________。Ⅱ.以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离____A．增大③和④之间的距离B．增大④和⑤之间的距离C．将红色滤光片改为绿色滤光片D．增大双缝之间的距离Ⅲ.一同学在“用双缝干涉测光的波长”实验中，使用的双缝的间距为0.02cm，测得双缝与光屏之间的距离为50cm。第1级亮纹中心到第5级亮纹中心距离为0.45cm，则待测单色光的波长是_______nm。【答案】滤光片单缝双缝B450【详解】I[1][2][3]光源发出的通过滤光片后变成单色光，再通过单缝之后通过双缝，就变成相干光源能产生干涉现象。因此光依次通过是滤光片、单缝、双缝；II[4]根据相邻条纹间距为A．增大③和④之间的距离，不能改变相邻两条亮纹之间的距离，A错误；B．增大双缝④和光屏⑤之间的距离L，增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离，B正确；C．将红色滤光片改为绿色滤光片，使波长变短，减小了光屏上相邻两条亮纹之间的距离，C错误；D．增大双缝之间的距离，减小了光屏上相邻两条亮纹之间的距离，D错误；故选B。III[5]由题可知相邻亮纹间的距离根据代入数据整理得10．（2021·浙江高二期末）（1）某校实验室提供图实验器材可以完成的实验有__________；A．探究加速度与力、质量的关系B．验证机械能守恒定律实验C．探究速度随时间变化关系（2）小红同学在探究小车加速度a与所受合外力F的关系时，设计并采用了如图所示的方案。其实验操作步骤如下：a.挂上砝码盘和砝码，调节木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；b.取下砝码盘和砝码，测出其总质量为m，并让小车沿木板下滑，测出加速度a；c.改变砝码盘中砝码的个数，重复步骤a和b，多次测量，作出a-F图像。①该实验方案_________满足条件Mm（选填“需要”或“不需要”）；②若小红同学实验操作规范，随砝码盘中砝码个数的增加，作出的a-F图象最接近_______。（3）小军同学进行“用双缝干涉测波长”的实验，某次观察时，透过测量头观察到了绿光的干涉条纹，但条纹不清晰，为了便于观察测量，下列方法能够使条纹更清晰___________；A．将毛玻璃换成透明玻璃B．调节拨杆C．调节测量头的位置【答案】C不需要AB【详解】（1）[1]探究加速度与力、质量的关系时，要测量拉力的大小和小车的质量，需要使用天平；验证机械能守恒定律的实验中，需要用到能把打点计时器竖直固定的铁架台；探究速度随时间变化关系的实验，运用图中的器材即可完成。故选C。（2）[2]该实验方案中，砝码盘和砝码对小车的拉力的大小，等于使小车沿斜面加速下滑的力，所以不需要满足Mm；（2）[3]由于砝码盘和砝码对小车的拉力的大小，等于使小车沿斜面加速下滑的力，所以加速度总是正比于拉力，图像是一条直线，故选A。（3）[4]干涉条纹不清晰，应慢慢地左右移动拨杆，调节单缝使其与双缝平行，直至看到最清晰的干涉条纹，故选B。11．（2021·四川省仁寿第一中学校北校区高二期末）观察下图，在横线上完成相应内容。

在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图所示。双缝到毛玻璃屏之间的距离为L，双缝间的距离为d，且满足L>>d。测得n条亮条纹中心之间的距离为a，则入射光波的波长为λ=________。【答案】【详解】双缝干涉的条纹间距为其中解得12．（2020·江苏镇江市·高二期末）用双缝干涉测量光的波长实验装置如图1所示，

（1）图1中位置①和②处，应分别放置___________和___________（选填“单缝”或“双缝）；（2）若实验时从目镜中观察到的条纹数偏少，可采取的办法有（______）；A．将单缝向双缝靠近B．使用间距更大的双缝C．将屏向靠近双缝的方向移动D．将目镜向远高屏的方向移动（3）已知双缝间距为0.3mm，以某种单色光进行实验时，在距离双缝1.2m远的屏上，用测量头正确测量条纹间的宽度：先将利量头的分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图2所示，其示数为___________mm；当移至第6条亮纹时，手轮上的示数为15.375mm。据此可计算得到实验中所用单色光的波长为___________m（结果保留三位有效数字）。【答案】单缝双缝BC2.2306.75×10-7【详解】（1）[1][2]图1中位置①和②处，应分别放置单缝和双缝；（2）[3]若从目镜中观察到的条纹个数偏少，则可减小条纹的宽度，从而增加看到的条纹个数，根据相邻亮条纹间的距离为为减小相邻亮条纹（暗条纹）间的宽度，可增大双缝间距离或减小双缝到屏的距离；故选BC；（3）[4]将测量头的分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数为2.230mm；[5]当移至第6条亮纹时，手轮上的示数为15.375mm。据此可计算得到条纹间距根据可得13．（2021·湖北高二期末）在“利用双缝干涉测量紫光的波长”实验中，将所用器材按要求安装在如图甲所示的光具座上，然后接通电源使光源正常工作，像屏上出现了清晰但是间距较小的紫色干涉条纹。（1）下列操作中，可以使紫色条纹间距变大的是_____________。A．换一个红色滤光片B．增大双缝到像屏的距离C．增大单缝与双缝间的距离D．增大双缝的间距（2）观察测量的图样（如图乙所示），调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹A的中心，测量头的示数如图丙所示，其示数为___________mm，移动手轮使分划板中心刻线对准另一条亮条纹B的中心，测量头的示数为10.492mm。已知双缝挡板与光屏间距为0.6m，双缝相距0.2mm，则所测单色光的波长为__________m。（结果保留两位有效数字）【答案】B5.692（5.691~5.695）（）【详解】（1）[1]根据可知，要使紫色条纹间距变大，可以增大双缝到像屏的距离；或者减小双缝间距。换成波长更大的红光只能产生红光的干涉条纹；增大单缝与双缝间的距离对条纹间距无影响；故选B。（2）[2][3]螺旋测微器读数5.5mm+0.01mm×19.2=5.692mm条纹间距根据可得14．（2021·陕西高二期末）同学们用双缝干涉实验测单色光的波长。已知双缝间距，双缝到屏的距离，屏幕上出现黄光的干涉条纹如图甲所示。回答下列问题：（1）分划线对准最左边的亮条纹中心时，螺旋测微器的读数，转动手轮，分划线向右移，对准另一条亮条纹时，螺旋测微器的示数如图乙所示，______mm。（2）相邻的亮条纹的间距______结果保留两位小数）。（3）黄光的波长的计算式______（用前面给出的字母d、l、表示），代入相关数据，求得所测单色光的波长为______m（结果保留两位小数）。（4）若要观察到更多的干涉条纹，可选用的方法是______（填选项前的字母代号）。A．改用波长更小的单色光做实验B．改用强度大的此单色光做实验C．增大双缝之间的距离D．将光源向远离双缝的位置移动【答案】12.2122.31AC【详解】（1）[1]螺旋测微器的转动刻度共50格，精确度为0.01mm，图乙的读数12mm+0.01×21.2mm=12.212mm（2）[2]图甲亮纹相隔5条条纹，n=5，则相邻的亮条纹的间距为（3）[3][4]由双缝干涉条纹间距公式可得，波长为代入数据得（4）[5]A．要观察到更多的干涉条纹，则要减小干涉图样中两相邻亮条纹的间距，由双缝干涉条纹间距公式可得，可以换用波长短的光，故A正确；B．由双缝干涉条纹间距公式可得，△x与光的强度无关，故B错误；C．由双缝干涉条纹间距公式可得，增大双缝之间的距离，可减小干涉图样中两相邻亮条纹的间距，从而观察到更多的干涉条纹，故C正确；D．由双缝干涉条纹间距公式可得，将光源向远离双缝的位置移动对△x无影响，故D错误；故选AC。15．（2021·湖北高二期末）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，使得从目镜中可以清晰地观察到干涉条纹。回答下列问题：（1）若想使目镜中观察到的条纹的宽度增大，则应该___________（填选项前的字母）：A．将白炽灯向靠近双缝的方向移动B．将滤光片向远离双缝的方向移动C．将双缝向远离毛玻璃屏的方向移动D．将目镜向靠近毛玻璃屏的方向移动（2）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，干涉条纹间距变窄B．去掉滤光片后，干涉现象消失C．换一个缝宽较大的单缝片，干涉条纹间距变宽D．换一个两缝间距较大的双缝片，干涉条纹间距变窄（3）某次测量时，选用的双缝的间距为0.400mm，测得屏与双缝间的距离为1.60m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为8.56mm，则所测单色光的波长为___________m。（结果保留3位有效数字）【答案】CD7.13×10-7【详解】（1）[1]根据若想增加条纹宽度，可以增加屏到双缝的距离L，可以减小双缝间的距离d，也可以增加波长。故选C。（2）[2]AD．根据将滤光片由蓝色的换成红色的，波长变大，干涉条纹间距变宽；换一个两缝间距较大的双缝片，干涉条纹间距变窄，A错误，D正确；B．去掉滤光片后，将出现彩色干涉条纹，B错误；C．换一个缝宽较大的单缝片，干涉条纹间距不变，C错误。故选D。（3）由于第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为8.56mm，可知根据可得16．（2021·浙江高二期末）如图1是“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置，实验中以白炽灯泡（，）作为光源，利用学生电源“直流”挡为白炽灯泡供电。

（1）实验过程中，小夏同学先将学生电源的挡位旋钮打到，然后闭合开关，电源显示过载自动断电，再次闭合开关均显示过载。为了检测过载的原因，进行如下操作：①用多用电表“欧姆挡”测白炽灯泡电阻，正确操作后表盘指针如图2所示，则灯泡应该是_______（选择“短路”、“断路”或“正常”）。

②将多用电表选择开关拨至直流电压“”挡，直接测量学生电源两极电压，正确操作后表盘指针如图3所示，则电源电动势约为_______V。③为进一步分析灯泡与电源情况，利用该电源与其他必须的实验器材，通过实验测绘出小灯泡的伏安特性曲线如图4所示，则电源过载的可能原因及解决的办法，下列说法最合理的是________。

A．连接电源时误接了交流电压挡，可以通过更换为直流电压挡来解决B．电源内阻过小，导致电流过大，可以通过串联一个保护电阻来解决C．刚通电时灯丝温度低电阻小，电流过大，可以通过将电压由小逐渐增大到来解决（2）解决问题后，小夏同学利用红色滤光片做双缝干涉实验，发现获得的干涉图样条纹间距过密，测量误差较大，下列选项中能够进行有效调整的是_______。A．改用绿色滤光片B．适当增大单缝与双缝之间的距离C．换用间距较小的双缝【答案】正常CC【详解】（1）[1]欧姆表的读数为表盘示数与倍率的乘积，所以冷态灯丝的电阻为灯丝正常工作的电阻由于金属丝电阻随温度的升高而增加，所以灯泡应当是正常的。（2）[2]最大程为50V的电压挡的最小分度为1V，则电动势的值为12.2V。（3）[3]A．交流电源使直流电压左右偏转，则连入后立即损坏，A错误；B．若是电源内阻过小，则每次闭合电路都将自动断电，B错误；C．灯丝电阻随温度的升高而增大，冷态灯丝电阻很小，电路中的电流很大，所以导致闭合时立即断电，C正确。故选C。（4）[4]根据双缝干涉条纹的间距公式A．绿光的波长比黄光短，由公式可以知道则间距条纹的间距更小，A错误；B．增大双缝之间的距离d，同样条纹的间距变小，B错误；C．换用间距较小的双缝，则条纹的间距变大，C正确。故选C。17．（2021·浙江高二期中）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示，用以测量光的波长。

（1）实验中器材调节完成后发现干涉条纹明亮，但图像模糊不清晰，则必须___________A．用手转动D（单缝），眼睛通过目镜看着条纹直到清晰为止B．用手转动H（测量头），眼睛通过目镜看着条纹直到清晰为止C．用手左右转动G（拨杆），眼睛通过目镜看着条纹直到清晰为止D．用手上下移动G（拨杆），眼睛通过目镜看着条纹直到清晰为止（2）某同学在实验时得到了如图乙所示清晰的条纹，他___________直接进行测量，并根据公式算出波长。

A．能B．不能（3）某次实验时，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，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第7条亮纹中心对齐，手轮上的示数。已知双缝间距d为，测得双缝到屏的距离L为，求得所测光波长为___________。【答案】CA670【详解】（1）[1]观察到条纹模糊，可能是单缝与双缝不平行，可以调节拨杆左右移动，使单缝与双缝平行，眼睛通过目镜看着条纹直到清晰为止，故C正确，ABD错误；（2）[2]测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹在同一个方向上，所以可以直接进行测量，故A正确，B错误；（3）[3]根据题中数据可得已知双缝间距d为，测得双缝到屏的距离L为，带入公式可解得18．（2021·阜新市第二高级中学高二期中）现用如图所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。

（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互_____放置。（选填“垂直”或“平行”）；（2）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如下图所示，则读数为______mm。已知双缝间距，测得双缝到毛玻璃屏的距离L=0.800m，所测光的波长______nm。（保留3位有效数字）；

【答案】平行15.02693【详解】（1）[1]在组装仪器时，单缝与双缝应该相互平行放置。（2）[2]由游标卡尺的规则为主尺读数加上游标尺的读数，可得读数为15mm+1×0.02mm=15.02mm[3]根据可知，光的波长19．（2021·海原县第一中学高二月考）在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，装置如图甲所示，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0.60m，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）观察第1条亮纹的位置如图乙所示，为2.240mm，观察第3条亮纹的位置如图丙所示，为4.960mm，则可求出红光的波长λ=___m。（保留3位有效数字）【答案】红相邻干涉条纹间的距离双缝到屏之间的距离0.680×10-5【详解】（1）[1][2][3]若测定红光的波长，应选用红色的滤光片，保证光源发出的光只有红光能通过；根据可得还需要测量相邻干涉条纹间的距离和双缝到屏之间的距离；（2）[4]由题中数据可得根据代入数据可得20．（2021·浙江高二期末）（1）小丽用双缝干涉实验装置测量某单色光的波长，图甲中___________（填“A”或“B”）位置是双缝的位置，部件C的作用是调节___________。（2）小丽在调节过程中，出现了干涉条纹是竖直的、分划板中心刻线是倾斜的情况，如图乙所示，这种情况可通过_________来调整。（3）通过调整，小丽从目镜中看到如图丙所示的图像，当她将中心刻线分别对准第1和第5条亮条纹中央时，测量头游标尺读数如图丁、戊所示，则相邻两条亮条纹的条纹间距_______mm，再根据实验数据计算得到波长。【答案】B单缝与双缝平行（遮光筒不动）逆时针转动测量头1.64【详解】（1）[1][2]小丽用双缝干涉实验装置测量某单色光的波长，图甲中B位置是双缝的位置，部件C的作用是调节单缝与双缝平行；（2）[3]出现了干涉条纹是竖直的、分划板中心刻线是倾斜的情况，如图乙所示，这种情况可通过（遮光筒不动）逆时针转动测量头来调整；（3）[4]图丁的读数为10.00mm，图戊的的读数为16.56mm，则四个亮条纹之间的距离为则相邻两条亮条纹的条纹间距实验：用双缝干涉测量光的波长知识点：实验：用双缝干涉测量光的波长一、实验原理如图1所示，两缝之间的距离为d，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略．图1两缝S1、S2的连线的中垂线与屏的交点为P0，双缝到屏的距离OP0＝l.则相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距：Δx＝eq\f(l,d)λ.若已知双缝间距，再测出双缝到屏的距离l和条纹间距Δx，就可以求得光波的波长．二、实验器材双缝干涉仪，即光具座、光源、滤光片、透镜、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头．另外，还有学生电源、导线、刻度尺等．三、实验步骤1．将光源、透镜、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图2所示．图22．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，使双缝与单缝的缝平行，两者间距5～10cm，这时可观察白光的干涉条纹．5．在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹．

四、数据处理1．安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹．2．使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a1，将该条纹记为第1条亮条纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数a2，将该条纹记为第n条亮条纹，两条纹间距为a＝|a2－a1|，则相邻两条亮条纹间的距离Δx＝eq\f(|a2－a1|,n－1)＝eq\f(a,n－1).3．用刻度尺测量双缝到光屏间的距离l(d是已知的)．4．重复测量、计算，求出波长的平均值．五、误差分析1．光波的波长很小，Δx、l的测量误差对波长λ的影响很大．2．在测量l时，一般用毫米刻度尺；而测Δx时，用千分尺且采用“累积法”．3．多次测量求平均值．六、注意事项1．双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，不要随便拆解遮光筒、测量头等元件．2．滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸轻轻擦去．3．安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直，间距大约为5～10cm.4．测量头在使用时应使中心刻线对应着亮(暗)条纹的中心.例题精练1．（2021·黑龙江鹤岗一中高二期末）在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图所示。（1）从左到右依次放置：①光源、②红色滤光片、③_________、④双缝、⑤遮光筒、⑥光屏（2）下列说法正确的是___________。A．减小双缝之间的距离，可以减小相邻暗条纹间的距离B．增大双缝到光屏之间的距离，可以减小相邻暗条纹间的距离C．若双缝的间距为d，④与光屏的间距为l，用测微目镜测出6条红色条纹间的距离为a，则该红光的波长D．假若需测量绿色光的波长，则需在②位置安装绿色滤光片（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，如图所示。则在这种情况下来测量干涉条纹的间距∆x时，最终波长测量值___________实际值（填“大于”、“小于”或“等于”）。【答案】单缝CD大于【详解】（1）[1]从左到右依次放置：①光源、②红色滤光片、③单缝、④双缝、⑤遮光筒、⑥光屏；（2）[2]A．根据可知，减小双缝之间的距离，可以增大相邻暗条纹间的距离，选项A错误；B．根据可知，增大双缝到光屏之间的距离，可以增大相邻暗条纹间的距离，选项B错误；C．若双缝的间距为d，④与光屏的间距为l，用测微目镜测出6条红色条纹间的距离为a，则条纹间距为根据可知，该红光的波长选项C正确；D．假若需测量绿色光的波长，则需在②位置安装绿色滤光片，选项D正确。故选CD。（3）[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，如图所示。则在这种情况下来测量干涉条纹的间距∆x时，条纹间距∆x的测量值偏大，根据可知，最终波长测量值大于实际值。2．（2021·浙江高二期末）现用如图所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互___________放置；（选填“垂直”或“平行”）；（2）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图所示，则读数为___________mm。已知双缝间距d=2.00×10-4m，测得双缝到毛玻璃屏的距离L=0.800m，所测光的波长λ=___________nm。（保留3位有效数字）；（3）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离∆x，而是先测量n个条纹的间距再求出∆x。下列实验采用了类似方法的有___________。A．“探究求合力的方法”的实验中合力的测量B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量C．“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中单摆的周期的测量【答案】平行15.02693C【详解】(1)[1]只有保证单缝和双缝互相平行，这样才能在屏上出现明暗相间的条纹。(2)[2]游标卡尺的游标尺为50分度，精度为0.02mm，固定刻度读数为15mm，游标尺上第1个格对齐，故读数为0.02×1mm=0.02mm所以最终读数为15mm+0.02mm=15.02mm[3]由于第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为x1=1.16mm；第6条亮纹中心对齐，测量头的读数x2=15.02mm；所以x=m=2.772×10﹣3m根据λ，知λ=代入数据得λ=m≈6.93×10﹣7m=693nm(3)[4]A．“探究求合力的方法”的实验中合力的测量采用的是等效替代法。故A不符合题意；B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量属于测多次取平均值，故B不符合题意；C．“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中单摆的周期的测量，属于放大测量取平均值，故C符合题意。故选C。随堂练习1．（2021·东营市胜利第二中学高二期末）如图甲所示是“用双缝干涉测光的波长”的实验装置示意图，包括白光光源、单缝、双缝、滤光片、凸透镜（焦距12cm）和测量头（由目镜、毛玻璃、分划板和手轮构成），其中单缝、双缝以及测量头可跟遮光简组装在一起。(1)关于器材安装，下列说法正确的是___________。A．凸透镜到光源的距离为6cmB．图甲中①是凸透镜，②是滤光片C．单缝必须跟双缝相互平行D．单缝到双缝的距离越大越好(2)某次实验使用红色滤光片，当分划板中心刻线与第5条红色亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图乙所示，其读数为___________。(3)若实验中所使用的双缝间距为d，双缝到毛玻璃的距离为L，某次实验测得相邻红色条纹的间距为，则所测红光的波长为___________。【答案】BC15.325mm【详解】(1)[1]A．凸透镜到光源的距离为6cm时，小于焦距12cm，不能得到平行光，A错误；B．图甲中①是凸透镜，②是滤光片，B正确；C．单缝跟双缝相互平行，双缝的亮度均匀，干涉条纹清晰，所以单缝必须跟双缝相互平行，C正确；D．单缝到双缝的距离不是越大越好，距离太远双缝的亮度降低，干涉条纹不清晰，D错误。故选BC。(2)[2]手轮上示数的读数为(3)[3]根据解得。2．（2021·浙江）如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。然后，接通电源使光源正常工作。①按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹变疏。以下改动可实现这个效果的是______；A．仅将凸透镜与滤光片的位置互换B．仅将绿色滤芯光片换成红色的滤芯光片C．仅将单缝靠近双缝移动少许D．仅将单缝远离双缝移动少许②用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板处于B位置时游标卡尺读数如图乙中所给出，则分划板在图中B位置时游标卡尺读数为______；③若已知分划板处于A位置时，刻度为11.1，该单色光的波长______m（结果保留2位有效数字）。【答案】B15.66.0×10-7【详解】①[1]A．仅将凸透镜与滤光片的位置互换，只是后汇聚光对实验没有影响，A错误；B．仅将绿色滤光片换成红色的滤光片，λ增大，l与d都不变，则Δx增大，B正确；CD．仅将单缝远离（靠近）双缝移动少许，λ、l与d都不变，则Δx不变，CD错误。故选B。②[2]根据游标卡尺的读数方法有xB=15mm+6×0.01mm=15.6mm③[3]由图甲知xAB=6x=15.6-11.1mm=4.5mm由相邻明纹（暗纹）的间距公式有x=λ可得出λ=6.0×10-7m综合练习一．选择题（共3小题）1．（2021春•东城区期末）双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝S的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹。如果将入射的单色光换成红光或蓝光，讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是：①O点是红光的亮条纹；②红光的第一条亮条纹在P点的上方；③O点不是蓝光的亮条纹；④蓝光的第一条亮条纹在P点的上方。其中正确的是（）A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有①②正确 D．只有③④正确【分析】当距离双缝的路程差等于半波长的偶数倍时，出现亮条纹，路程差是半波长的奇数倍时，出现暗条纹。【解答】解：①O点距离双缝的路程差为0，该点为明条纹，当用红光或蓝光照射时，产生红光的亮条纹或蓝光的亮条纹。故①正确，③错误；②根据双缝干涉条纹间距公式△x=Ldλ得，红光的波长大于绿光，所以红光的条纹间距大于绿光的条纹间距，所以红光的第一条亮条纹在P点的上方。故④蓝光的波长小于绿光的波长，则蓝光的条纹间距小于绿光的条纹间距，所以蓝光的第一条亮条纹在P点的下方。故④错误。故选：C。【点评】解决本题的关键知道形成明暗条纹的条件。以及掌握双缝干涉条纹的间距公式△x=Ld2．（2021•福建模拟）在图示的双缝干涉实验中，光源S到缝S1、S2距离相等，P0为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。用波长为400nm的光实验时，光屏中央P0处呈现中央亮条纹（记为第0条亮条纹），P处呈现第3条亮条纹。当改用波长为600nm的光实验时，P处将呈现（）A．第2条亮条纹 B．第3条亮条纹 C．第2条暗条纹 D．第3条暗条纹【分析】当光屏上的点到双缝的光程差是波长的整数倍时，出现明条纹；当光程差是半波长的奇数倍时，出现暗条纹。【解答】解：双缝干涉实验中，出现亮条纹的条件为x＝kld用波长为400nm的光实验时P处呈现第3条亮条纹，则x=当波长为600nm的光实验时，x=k′lP点为波长的整数倍，故为亮条纹，且为第2条亮条纹，故A正确，BCD错误故选：A。【点评】本题主要考查了双缝干涉条纹间距公式的应用，掌握暗条纹与明条纹的条件，理解干涉的原理。3．（2020•房山区二模）在“利用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验装置按如图所示安装在光具座上，单缝a保持竖直方向，并选用缝间距为d的双缝b，并使单缝与双缝保持平行，调节实验装置使光屏上出现清晰干涉条纹。下列说法正确的是（）A．若取下滤光片，光屏上将只见到白光，看不到干涉条纹 B．若将滤光片由绿色换成红色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小 C．若将双缝间的距离d增大，光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大 D．若测得5个亮条纹中心间的距离为a，则相邻两条亮条纹间距△x=【分析】白光也能发生双缝干涉现象；通过双缝干涉条纹间距公式判断条纹间距的变化；根据相邻两条亮条纹间距△x=a【解答】解：A、若取下滤光片，则是两束白光的干涉，光屏上会出现彩色的干涉条纹，故A错误；B、若将滤光片由绿色换成红色，由于红光的波长大，根据△x=LC、若将双缝间的距离d增大，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小，故C错误；D、若测得5个亮条纹中心间的距离为a，则相邻两条亮条纹间距△x=a故选：D。【点评】考查双缝干涉现象，理解干涉的条件，掌握双缝干涉的条纹间距公式的内容，并能灵活运用，注意白光双缝干涉是彩色条纹。二．多选题（共4小题）4．（2020•建湖县模拟）以下说法正确的是（）A．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉 B．雷达是利用声波的反射来测定物体的位置 C．x射线的波长比紫外线和γ射线更短。 D．根据狭义相对论，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比静止时的长度小。【分析】检查平面的平整度是利用薄膜干涉。雷达利用电磁波探测目标的电子设备，发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息；电磁波谱按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。【解答】解：A、检查平面的平整度的原理是经过空气层的前后两面反射的光线在标准样板的下表面叠加发生薄膜干涉形成干涉条纹，故A正确B、雷达是利用电磁波的反射来测定物体位置的，故B错误；C、按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。故C错误D、根据狭义相对论，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比静止时的长度小。故D正确故选：AD。【点评】本题考查的知识点较多，都是一些记忆型的，难度不大，在平时学习中注意多积累。5．（2021春•温州期末）利如图装置研究双缝干涉现象，下列说法正确的是（）A．把双缝的间距规格从“0.2mm”换成“0.25mm”，干涉条纹间距变宽 B．将滤光片由红色换成蓝色，干涉条纹间距变宽 C．光源后的凸透镜主要起到会聚光线的作用 D．减小光源到单缝的距离，干涉条纹间距不变【分析】根据双缝干涉条纹的间距公式△x=Ld【解答】解：A、把双缝的间距规格从“0.2mm”换成“0.25mm”，根据双缝干涉条纹的间距公式△x=LdB、将滤光片由红色换成蓝色，波长变短，根据双缝干涉条纹的间距公式△x=LdC、光滑后的凸透镜主要起到会聚光线的作用，故C正确；D、减小光源到单缝的距离，干涉条纹间距与光源到单缝的距离无关，因此条纹间距不变，故D正确；故选：CD。【点评】解决本题的关键知道各种色光的波长大小，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式△x=Ld6．（2021春•秦州区校级期末）利用图中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法正确的是（）A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄 B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽 C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 D．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄【分析】根据双缝干涉条纹的间距公式△x=L【解答】解：A、将屏移近双缝，L变小，根据△x=LB、将滤光片由蓝色的换成红色的，波长变长，根据△x=LC、将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变。故C错误。D、换一个两缝之间距离较大的双缝，d变大，根据△x=L故选：ABD。【点评】解决本题的关键知道各种色光的波长大小，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式△x=L7．（2021春•思明区校级期中）在光的双缝干涉实验中，在光屏上放照相底片，并设法减弱光子流的强度，尽可能使光子一个一个地通过狭缝，在曝光时间不长和曝光时间足够长两种情况下，实验结果是（）A．若曝光时间不长，则底片上出现一些不规则点 B．若曝光时间足够长，则底片上出现干涉条纹 C．这一实验结果表明大量光子往往显示出波动性，个别光子往往显示出粒子性 D．这一实验结果表明光具有波动性，又具有粒子性【分析】光既具有粒子性，又具有波动性，少量的光子往往表现为粒子性，大量的光子往往表现为波动性。【解答】解：A、曝光时间不长，可知光子数不多，往往表现为粒子性，在底片上出现一些不规则的点。故A正确。B、曝光时间足够长，可知光子数较多，往往表现波动性，在底片上会出现干涉条纹。故B正确。C、少量的光子往往表现为粒子性，大量的光子往往表现为波动性。故C正确。D、该实验说明光既具有粒子性，又具有波动性。故D正确。故选：ABCD。【点评】解决本题的关键知道光既具有粒子性，又具有波动性，知道什么情况下波动性明显，什么情况下粒子性明显。三．填空题（共4小题）8．（2021春•无锡期末）如图甲所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×10﹣7m，屏上P点距双缝s1和s2的路程差为7.95×10﹣7m．则在这里出现的应是暗条纹（选填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用波长为6.30×10﹣7m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将变宽（选填“变宽”、“变窄”或“不变”。【分析】当光屏上的点到双缝的路程差是半波长的偶数倍，出现明条纹；路程差是半波长的奇数倍，出现暗条纹。根据△x=L【解答】解：屏上P点距双缝s1和s2的路程差为7.95×10﹣7m，则n=△s根据△x=L故答案为：暗条纹，变宽。【点评】解决本题的关键掌握出现明暗条纹的条件，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式△x=L9．（2020秋•长沙县校级月考）某同学在《用双缝干涉测光的波长》的实验中，实验装置如图所示。使用的双缝的间距d为0.025cm。实验时，首先调节光源和滤光片的中心位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝竖直且互相平行。当屏上出现了干涉图样后，通过测量头（与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板向左或向右移动0.500mm）观察第一条亮纹的位置如图（a）所示，读数为1.128mm；第五条亮纹位置如图（b）所示，读数为5.880mm，测出双缝与屏的距离L为50.00cm，待测光的波长λ＝5.94×10﹣7m。【分析】螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读。根据双缝干涉条纹的间距公式△x=L【解答】解：螺旋测微器的固定刻度读数为5.5mm，可动刻度读数为0.01×38.0mm＝0.380mm，所以最终读数为5.880mm。根据△x=Ldλ故答案为：5.880，5.94×10﹣7【点评】解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式△x=L10．（2008秋•朝阳区期末）某同学用如图1所示的实验装置做“双缝干涉测光的波长”的实验，相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头（如图2所示）测出。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，此时手轮上的示数为0.070mm，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，如图2所示，此时手轮上的示数为4.948mm．已知双缝的距离为d＝0.400mm，测得双缝到毛玻璃屏的距离为L＝0.600m，求得相邻亮纹的间距为△x，写出计算被测量波长的表达式λ＝λ=dL△X，并算出其波长λ＝6.5×10【分析】螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读。根据双缝干涉条纹的间距公式△x=L【解答】解：螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.01×44.8＝0.448mm，所以最终读数为4.948mm。根据双缝干涉条纹的间距公式△x=Ldλ得，λ=dL故答案为：4.948，λ=dL【点评】解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式△x=L11．（2020•安阳二模）“用双缝干涉测定光波波长的实验”装置如图所示，光具座上从左到右依次为白光光源、滤光片、单缝、双缝、毛玻璃屏。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，相邻两条亮条纹（暗）条纹间距△x＝2.310×106nm，由计算公式λ＝dl△x，求得所测红光波长为【分析】为获取单色线光源，在光屏上产生干涉图样，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝、遮光筒和光屏；根据△x=Ld【解答】解：根据实验原理可知，需要将点光源变成线光源，所以需要在滤光片后面放上单缝；根据干涉条纹与波长的关系式有：△x=l代入数据解得所测红光的波长为：λ=dl△x=故答案为：单缝；dl【点评】本题考查了双缝干涉实验的探究，意在考查考生的理解能力，解决本题的关键掌握“用双缝干涉测光的波长”的实验步骤和实验原理，注意单位的换算。四．实验题（共5小题）12．（2021春•海淀区校级期末）利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d＝0.4mm，双缝到光屏间的距离l＝0.5m，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。（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）某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图2中所给出，则①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为xA＝11.1mm，在B位置时游标卡尺读数为xB＝15.6mm，相邻两条纹间距△x＝0.75mm；②该单色光的波长λ＝6.0×10﹣7m；（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3所示。则在这种情况下测量干涉条纹的间距△x时，测量值大于实际值。（填“大于”、“小于”或“等于”）【分析】（1）根据双缝干涉条纹间距公式：△x=ld•（2）根据双缝干涉条纹间距公式：△x=ld•λ分析即可求出，将数据代入公式：△x=l（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，则测得的△x偏大，然后结合公式△x=ld•【解答】解：（1）要增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度减小，根据相邻亮条纹间的距离为△x=ld•故选：B；（2）①该游标卡尺的最小分度为0.1mm，则在B位置时游标卡尺读数为xB＝15mm+0.1mm×6＝15.6mm，由图可知，A处为第1条暗条纹，B处为第7条暗条纹，A、B之间的距离为△s，相邻两条纹间距△x=△sn−1=②由：△x=ld•λ可得λ=△x⋅dl，将双缝的间距为d＝0.40mm＝4.0×10﹣4m，测得屏与双缝间的距离为l＝0.5m，以及△x＝7.5×10﹣4m代入公式可得：（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，则测得的△x偏大，由公式λ=△x⋅d故答案为：（1）B；（2）①15.6，0.75；②6.0×10﹣7；（3）大于【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；要掌握干涉条纹的间距公式△x=ld•13．（2020•昌平区二模）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图1所示。已知双缝间的距离为d，在离双缝L远的屏上，用测量头测量条纹间宽度。（1）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2（甲）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，记下此时如图2（乙）所示的手轮上的示数为13.870mm，求得相邻亮纹的间距△x为2.310mm；（2）波长的表达式λ＝d△xL（3）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将变小（填“变大”、“不变”或“变小”）；（4）图3为上述实验装置示意图。S为单缝，S1、S2为双缝，屏上O点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到O点处的干涉条纹AA．向上移动B．向下移动C．间距变大D．间距变小【分析】（1）根据固定刻度与可动刻度读数之和，读出手轮上的示数，要估读一位，再求相邻亮纹的间距△x。（2）根据双缝干涉条纹间距公式△x=Ldλ变形得到波长的表达式（3）根据波长的变化，分析干涉条纹间距的变化。（4）当路程差是光波波长的整数倍时，出现亮条纹，路程差是半波长的奇数倍时，出现暗条纹。中央O点到双缝的路程差为零，抓住该规律判断中央亮纹位置的移动方向。【解答】解：（1）如图2（甲）所示的手轮上的示数为2mm+0.320mm＝2.320mm，如图2（乙）所示的手轮上的示数为13.5mm+0.370mm＝13.870mm；相邻亮纹的间距为△x=13.870−2.320（2）根据双缝干涉条纹间距公式△x=Ldλ=（3）改用频率较高的单色光照射，光的波长变短，根据△x=Ld（4）AB、实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，通过双缝S1、S2的光仍是相干光，仍可产生干涉条纹，对于中央亮纹来说，从单缝S经过S1、S2到中央亮纹的路程差仍等于0，则中央亮纹O的位置略向上移动，故A正确，B错误；CD、由于λ、d、L均不变，则双缝干涉条纹间距△x不变，故CD错误。故答案为：（1）13.870，2.310；（2）d△xL（3）变小；（4）A。【点评】本题考查了实验装置、双缝干涉条纹间距公式的应用，要理解双缝干涉实验的原理；要掌握干涉条纹的间距公式：△x=Ld14．（2020•海淀区一模）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C。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＝(x2−x【分析】（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，则双缝也需要竖直放置，观察到的是竖直方向的干涉条纹；（2）若取下红色滤光片，白光干涉条纹为彩色的；（3）根据条纹间距△x=L【解答】解：（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）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）条纹间距△xx2−x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；故答案为：（1）B；（2）C；（3）(x【点评】题考查了双缝干涉实验的原理图，影响条纹间距的因素，解决本题的关键掌握双缝干涉条纹的间距公式△x=L15．（2020•东城区二模）同学们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（灯泡）正常发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作可行的是；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条亮纹中央到第n条亮纹中央间距离为x，则单色光的波长λ＝xd(n−1)l（3）若只将滤光片去掉，下列说法正确的是D；A．屏上出现彩色衍射条纹，中央是紫色亮纹B．屏上出现彩色衍射条纹，中央是白色亮纹C．屏上出现彩色干涉条纹，中央是红色亮纹D．屏上出现彩色干涉条纹，中央是白色亮纹（4）随着学习的不断深入，同学们对光的本性有了更为丰富的认识。现在我们知道光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性①在双缝干涉实验中，某个光子打在光屏上落点的准确位置不可以（选填“可以”或“不可以”）预测；②在光电效应实验中，用紫外线照射锌板可以使光电子离开锌板，如果只增加紫外线的照射强度光电子的最大初动能是否会增加。请说明你的观点及依据。【分析】（1、2）根据双缝干涉条纹间距公式：△x=Ld（3）若只将滤光片去掉，则变成白光的干涉现象；（4）①光是概率波；②依据光电效应方程Ekm＝hγ﹣W，即可判定分析。【解答】解：（1）增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度减小，根据相邻亮条纹间的距离为：△x=LdA．将单缝向双缝靠近，不影响干涉条纹间距，故A错误；B．将屏向靠近双缝的方向移动，即减小双缝到屏的距离，故B正确；C．将屏向远离双缝的方向移动，即增大双缝到屏的距离，故C错误；D．使用间距更小的双缝，即减小双缝间距离，故D错误；故选：B；（2）测得第1条亮纹中央到第n条亮纹中央间距离为x，则两个相邻明纹（或暗纹）间的距离△x=则单色光的波长λ=xd根据光电效应方程Ekm＝hγ﹣W，知，光电子的最大初动能，与入射光的频率有关，与光的强度无关；（3）若只将滤光片去掉，则将单色光的双缝干涉变成白光的双缝干涉现象，由于白光是复合光，有各种不同频率的光，依据干涉条纹间距公式：△x=Ld故选：D。（4）①在光的双缝干涉实验中，某个光子打在光屏上的落点根本不能预测，但大量光子打在光屏上将形成明暗相间的干涉条纹，这说明光子落在各点的概率是不一样的，光子落在明条纹处的概率大，落在暗条纹处的概率小；②在光电效应实验中，如果只增加紫外线的照射强度，依据光电效应方程Ekm＝hγ﹣W，可知，当光的频率及金属的逸出功不变时，只增加紫外线的照射强度，光电子的最大初动能不变。故答案为：（1）B；（2）xd(n−1)l（3）D；（4）①不可以；②不会；根据爱因斯坦的光电效应方程：Ekm＝hγ﹣W，光电子的最大初动能与光的频率及金属的逸出功有关，与光的强度无关。因此当光的频率及金属的逸出功不变时，只增加紫外线的照射强度，光电子的最大初动能不变。【点评】考查双缝干涉原理，及其干涉条纹间距公式的应用，解决该题需熟记条纹间距公式，知道公式中各物理量的所表示的意义；理解白光的双缝干涉条纹是彩色的原因，注意光是一种概率波，最后还要掌握光电效应方程的内容。16．（2021春•绵阳期末）在“用双缝干涉测光的波长”实验中：（1）装置如图，①②③④⑤是器材编号，能够增大光屏上相邻亮纹之间距离的操作是。A．增大③和④之间的距离B．增大④和⑤之间的距离C．将红色滤光片改为绿色滤光片D．增大双缝之间的距离（2）实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时（图a），螺旋测微器的读数为0.4790cm，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时（图b），螺旋测微器的读数如图c所示，已知双缝间距离为0.2mm，从双缝到屏的距离为0.75m。则图c中螺旋测微器的读数为13.870mm，所测光波的波长为605