2021学年4 实验：用双缝干涉测量光的波长课后练习题

4.4实验：用双缝干涉测量光的波长同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．如图甲所示，利用激光器发射出的激光照射到双缝上，在双缝后面的光屏上能呈现出明、暗相间的干涉条纹。若实验中仅改变某一个实验条件、而其他条件均不变的情况下，得到的干涉图样分别如图乙和丙所示。对于这两次实验，下列说法中正确的是（　　）

A．由于选用的激光器不同，乙图对应的激光的频率较高

B．双缝到光屏的距离L不同，乙图对应的L较大

C．双缝的间距不同，乙图对应的间距较大

D．激光器到双缝的距离不同，乙图对应的距离较大

2．在双缝干涉实验中，设单缝宽度为h，双缝距离为d，双缝与屏的距离为l，当采取下列四组数据中的哪一组时，可在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹(　　)

A．h＝1cm，d＝0.1mm，l＝1m

B．h＝1mm，d＝0.1mm，l＝10cm

C．h＝1mm，d＝10cm，l＝1m

D．h＝1mm，d＝0.1mm，l＝1m

3．如图所示，用单色光做双缝干涉实验，现将折射率为的透明薄膜遮住上方的条缝，则屏上可以观察到（　　）

A．干涉条纹向上移动，条纹宽度不变 B．干涉条纹向下移动，条纹宽度变窄

C．干涉条纹向上移动，条纹宽度变宽 D．干涉条纹不移动，条纹宽度不变

4．在光的双缝干涉实验中，光屏上出现的条纹情况是（       ）

A．中央明条纹最宽

B．各种不同色光的暗条纹间距一样大

C．对于同种色光，光屏离双缝距离越远明条纹的间距越小

D．在相同装置中红光的明条纹间距比紫光的明条纹间距大

5．在利用测量头测量条纹宽度时，应使分划板中心刻线（　　）

A．与亮条纹的边缘对齐 B．与暗条纹的边缘对齐

C．与亮条纹的中心位置对齐 D．与暗条纹的中心位置对齐

6．用图所示的装置来观察光的双缝干涉现象时，以下推断正确的是     (　　)

A．狭缝屏的作用是使入射光到达双缝屏时，双缝就成了两个振动情况总是相同的光源

B．若入射光是白光，则像屏上的条纹是黑白相间的干涉条纹

C．像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时，该点处一定是亮条纹

D．双缝干涉中亮条纹之间的距离相等，暗条纹之间的距离不相等

7．如图1所示，a、b两束单色光分别从左侧中点处射入后与玻璃砖上表面成角，两束射向上表面单色光的折射光线强度与角的关系如图2所示，已知玻璃砖的长为4L，宽为2L，光速为c，下列说法正确的是（　　）

A．a光的折射率为2

B．a光频率比b光的大

C．两单色光分别通过同一双缝干涉装置，a光产生的相邻条纹间距较小

D．若，则b光从开始射入玻璃砖到再次回到入射点时的传播时间为

8．1834年，洛埃利用单面镜得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，为单色光源，为一平面镜。发出的光直接照在光屏上，同时发出的光通过平面镜反射在光屏上。设光源到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为和，光的波长为。则相邻两条亮条纹的中心间距是（　　）

A． B． C． D．

9．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中（实验装置如图），下列说法正确的是（     ）

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．为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距

C．测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐

D．将滤光片放在单缝与双缝之间将改变实验结果

10．下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是(   )

A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源

B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源

C．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹

D．在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生

11．用单色光做双缝干涉实验，下列说法正确的是（　　）

A．相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距相等

B．中央亮条纹宽度是两边亮条纹宽度的2倍

C．屏与双缝之间的距离减小，则屏上条纹间的距离增大

D．在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距

12．下列说法正确的是（　　）

A．在用单摆测定重力加速度实验中，误将30次全振动记成了31次，则所测加速度偏小

B．在用双缝干涉测量光的波长实验中，仅将红色滤光片换成蓝色滤光片，光屏上观察到的干涉条纹间距变小

C．在测定玻璃的折射率实验中，必须选用两面平行的玻璃砖

D．用油膜法测分子直径时，若撒的痱子粉过多，所测分子直径偏小

13．如图甲所示为双缝干涉的实验装置，光源发出的光经滤光片，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹如图乙所示，屏上P、P1、P2处依次排列着明条纹，Q1、Q2处出现暗条纹，P到S1、S2的距离相等。若遮光筒内装满水，其它条件不变，则光屏上（　　）

A．不再出现明暗相间的条纹 B．P处可能出现暗条纹

C．P1处一定为明条纹 D．明暗相间的条纹间距变小

14．如图所示为一双缝干涉实验的装置图，其中光源为白炽灯泡，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清晰的干涉条纹。关于该实验，下列说法正确的是（　　）

A．若取下滤光片，光屏上将出现彩色的干涉条纹

B．将单缝向右平移一小段距离，光屏上相邻两条亮条纹中心的距离减小

C．将双缝间的距离增大，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离增大

D．将红色滤光片换成绿色滤光片，光屏上相邻两条暗条纹中心的距离增大

15．某次实验中，测得第一级明条纹和第三级明条纹相距4.0×10－2m，若双缝片间距为0.1 mm，缝到屏的距离为，则光波的波长为(　　)

A．8.0×10－8 m B．5.0×10－7 m C．1.5×10－8 m D．1.0×10－7m

二、填空题（共4题）

16．数据处理

（1）条纹间距；

（2）波长λ=______；

（3）计算多组数据，求λ的平均值。

17．光的干涉实验最早是英国物理学家______在1801年成功完成的，杨氏实验有力地证明了光是一种______。

18．在某次双缝干涉实验中，如图所示，Q处是中央亮纹P往上数的第二条暗纹，已知从双缝S1和S2发出的两束相干光到Q点的路程差是9×10-7m，则实验所使用的单色光源发出光的频率是______．

19．如图所示，在“用双缝干涉量测光的波长”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毛玻璃。

(1)②、③、④三个光学元件依次为________。

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)如果实验时将红色滤光片换为绿色滤光片，则相邻亮纹（暗纹）间的距离______。

A．变大   B．变小     C．不变     D．可能变大可能变小

(3)若测得双缝与屏的距离为L=1.00m，双缝间距为d=1.5mm，第1条亮纹与第3条亮纹中心间的距离Δx=0.640mm，则对应光波的波长λ为____nm。

三、综合题（共4题）

20．在用红光做双缝干涉实验时，已知双缝间的距离为0.5mm，测得双缝到光屏的距离为1.0m，在光屏上第一条暗条纹到第六条暗条纹间的距离为7.5mm。则：

(1)此红光的频率为多少？它在真空中的波长为多少？

(2)假如把整个装置放入折射率为的水中，这时屏上相邻明条纹的间距为多少？

21．用氦氖激光器进行双缝干涉实验，将装置放入折射率为的某种油中来进行干涉实验，测得双缝间距离，双缝到屏的距离，已知氦氖激光器发出的红光在空气中的波长为，问这时屏上的条纹间距是多少？

22．1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，为单色光源，为一平面镜。发出的光直接照在光屏上，同时发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个一样的相干光源。设光源到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为和，光的波长为。写出相邻两条亮纹（或暗纹）间距离的表达式。

23．如果在双缝干涉实验的遮光筒内充满某种透明介质（折射率为n），保持入射光源、双缝间距、双缝到屏的距离都不变，则屏上相邻两明（暗）条纹的间距变为原来在空气中测量的多少。

参考答案：

1．B

2．D

3．A

4．D

5．C

6．A

7．D

8．C

9．C

10．B

11．A

12．B

13．D

14．A

15．B

16．

17．     托马斯·杨     波

18．5×1014

19．     A     B     480

20．(1)，；(2)

21．

22．

23．