高中物理实验用双缝干涉测量光的波长测试题Word格式.docx

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2．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，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则：

（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA=______mm，xB=______mm，相邻两条纹间距Δx=______mm；

（2）该单色光的波长λ=_______m；

（3）若增大双缝的间距，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将_______（填“变大”“不变”或“变小”）；

若改用频率较高的单色光照射，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将______（填“变大”“不变”或“变小”）。

3．

（1）在用双缝干涉测光的波长的实验中，所用实验装置如图甲所示．

①转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹，读下手轮的读数如图甲所示．继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮条纹，读下手轮的读数如图乙所示．则相邻两亮条纹的间距是________mm．

②如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长，则图中除了白炽灯换成激光发射器以外，其他不必要的器材元件有________．

（2）在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形的三棱镜ABC，并确定AB和AC界面的位置．然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和P2的像．

正确完成上述操作后，在纸上标出大头针P3、P4的位置（图中已标出）．为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线，如图2甲、乙所示．在图2中能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图_______（选填“甲”或“乙”），所测玻璃折射率的表达式n=_________（用代表线段长度的字母ED、FG表示）．

4．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0.5mm，从双缝到屏的距离为1m，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）

5．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）若想使从目镜中观察到的相邻滤光片、条纹间距减小，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．使用间距更小的双缝

（2）在测量某单色光的波长时，所得图样如图乙所示，调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹A的中心，测量头卡尺的示数如图丙所示，其读数为_______________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，测量头卡尺的示数为15.2mm。

已知双缝挡板与光屏间距为0.4m，双缝相距0.1mm，则所测单色光的波长为__________m。

6．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d=0.4mm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=0.5m。

然后，接通电源使光源正常工作。

（1）由理论分析可知，波长为λ的单色光在双缝干涉实验中形成干涉条纹，其相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距Δx=_____（字母表达式）；

（2）用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板处于B位置时游标卡尺读数如图中所给出，则分划板在图中B位置时游标卡尺读数为xB=_____mm；

（3）若已知分划板处于A位置时，刻度为11.1mm，该单色光的波长λ=_____m（结果保留2位有效数字）；

（4）另一同学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，且条纹数目有所增加。

以下改动可实现这个效果的是_____。

A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间

B．仅将单缝远离双缝移动少许

C．仅将单缝与双缝的位置互换

D．仅将红色滤芯光片换成绿色的滤芯光片

7．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对齐A条纹中心时（图1）,游标卡尺的示数如图2所示,第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时（图3）,游标卡尺的示数如图4所示,已知双缝间距离为0.05mm双缝到屏的距离为1m,则图2中游标卡尺的读数为_________mm,则图4中游标卡尺的读数为________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）

8．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光源、透镜、　M　、　N　、　P　、遮光筒、毛玻璃、放大镜，如图所示。

（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）对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取的方法有____；

A．减小双缝间距离B．增大双缝间距离

C．减小双缝到屏的距离D．增大双缝到屏的距离

（3）如果测得双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，相邻两条亮纹中心间的距离为

，写出计算波长λ的表达式为________。

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

1．ACF2.190（±

0.02）7.868（±

0.02）1.420（±

0.02）4.7×

10-7

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]．A、为了减

解析：

ACF2.190（±

0.02）

4.7×

（1）[1]．A、为了减小测量的误差，玻璃砖的宽度适当大一些，故A正确．B、D、为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，效果会更好，B，D均错误．C、大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，效果会好些；

C正确．E、F、G、玻璃砖的折射率是由玻璃本身的材料决定，与光的入射角和折射角无光，根据折射定律知折射率等于入射角的正弦与折射角的正弦之比，故E、G错误，F正确．故选ACF．

（2）[2][3]．螺旋测微器读x1，主尺读数为2mm，转动刻度0.01×

19.0=0.190mm，两者相加为2.190mm（2.188~2.192）．

螺旋测微器读x2，主尺读数为7.5mm，转动刻度0.01×

36.8=0.368mm，两者相加为7.868mm（7.866~7.870）．

[4]．根据条纹图可知

（3）[5][6]．根据干涉的条纹公式

，可得

，

代入数据可得

.

【点睛】

测定玻璃折射率的实验关键掌握实验原理折射定律；

研究双缝干涉实验的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及双缝干涉条纹的间距公式

2．115.60.75变小变小

（1）[1]A位置读数为

[2]B位置读数为

[3]相邻两条纹间距为

。

（2）[4]由

115.60.75

变小变小

得

（3）[5]由

可知，其他条件保持不变时，双缝间距

变大，则条纹间距

变小。

[6]根据频率、光速与波长的关系可知，频率越大的光，波长

越小，所以其他条件保持不变时，改用频率较高的单色光照射，则条纹间距

3．610滤光片和单缝乙

（1）[1][2]．第1亮条纹对应的螺旋测微器读数为0.1mm+0.01×

4.5mm=0.045mm；

第10亮条纹

610滤光片和单缝乙

第10亮条纹对应的螺旋测微器读数为14.5mm+0.01×

3.5mm=14.535mm，故相邻亮条纹之间的距离为

由于激光是单色的相干光源，所以不需要单缝和滤光片．

（2）[3][4]．设入射角为α，折射角为β，根据折射定律得，根据几何关系有：

对于甲图

对于乙图

可知仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图乙，折射率

知道双缝干涉实验的原理及操作步骤，以及掌握螺旋测微器的读数方法；

几何光学的实验要理解实验原理，正确作出光路图，结合折射定律进行求解．

4．616.6减小误差6.3×

[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

616.6减小误差6.3×

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

求得

5．B11.4

（1）[1]根据双缝干涉条纹间距公式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，或使用间距更大的双

B11.4

（1）[1]根据双缝干涉条纹间距公式

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

，或使用间距更大的双缝，即增大

，与单缝到双缝的距离没有关系，故A、C错误，B正确；

故选B；

（2）[2]分划板在

位置时，游标卡尺的主尺读数为11mm，游标读数为4×

0.1mm=0.4mm，所以最终读数为

则相邻条纹的间距为

双缝的间距为

屏与双缝间的距离为

根据双缝干涉条纹间距公式

可得

6．D

（1）[1]根据实验原理，则有

（2）[2]图中B位置时游标卡尺读数为

（3）[3]条纹的间距

得该单色光的波长

D

（4）[4]A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间，

、

与d都不变，则

不变，条纹数目不变，A错误；

B．仅将单缝远离双缝移动少许，

不变，条纹数目不变，B错误；

C．仅将单缝与双缝的位置互换，将不能正常观察双缝干涉，C错误；

D．仅将红色滤光片换成绿色的滤光片，

减小，

减小，条纹数目将有所增加，D正确。

故选D。

7．415.7减小测量的绝对误差（或提高测量的精确度）

[1]游标卡尺读数等于固定刻度读数加上游标尺读数；

图2中主尺读出固定刻度读数为：

11

415.7减小测量的绝对误差（或提高测量的精确度）

11mm，游标尺第4刻线与主尺刻线对齐为：

，故读数为：

[2]同理图4中游标尺第7刻线与主尺刻线对齐，故读数为：

故由图可知条纹间距为：

[3]实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小测量的绝对误差（或提高测量的精确度）.

[4]根据双缝干涉的条纹间距公式：

计算得出：

8．AAD

（1）[1]这三个光学元件依次是滤光片、单缝和双缝；

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

AAD

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，故选A；

（2）[2]根据波长

可知，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，应该减小双缝间距离d，增大双缝到屏的距离L，故选AD；

（3）[3]如果测得双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，相邻两条亮纹中心间的距离为

，由双缝干涉条纹间距公式

解得