高考物理复习特训考点八光第64练实验：用双缝干涉测光的波长含解析

第64练　实验：用双缝干涉测光的波长　

（时间　15分钟）

1．[2021·浙江6月，17节选]如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置．实验中：

(1)观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是________．(单选)

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

(2)要增大观察到的条纹间距，正确的做法是________(单选).

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

2．某同学利用如图甲所示的装置来测量某种单色光的波长．接通电源，规范操作后，在目镜中观察到清晰的干涉条纹．

(1)若想增加从目镜中观察到的条纹数量，该同学可(　　)

A．将透镜向单缝靠近

B．使用间距更大的双缝

C．将单缝向靠近双缝方向移动

D．将毛玻璃向远离双缝的方向移动

(2)该同学已测出图甲装置中单缝、双缝、毛玻璃、目镜之间的距离分别为L1、L2、L3，又测出她记录的第1条亮条纹中心到第6条亮条纹中心的距离为Δx，若双缝间距为d，则计算该单色光波长的表达式为________(用题中所给字母表示)；

(3)测量中，分划板中心刻线对齐某一条亮条纹的中心对，游标卡尺的示数如图乙所示，则读数为________cm.

3．在用双缝干涉测光的波长实验中，已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d.用测量头来测量亮纹中心的距离．测量头由分划板、目镜、手枪等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图甲所示)，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数．

(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，手轮上的读数如图乙所示，对准第1条时读数x1＝________mm，对准第4条时读数x2＝________mm.

(2)写出计算波长λ的表达式，λ＝________________(用x1、x2、L、d表示，不用计算).

(3)在屏上观察到了干涉条纹．如果将双缝的间距变大，则屏上的干涉条纹的间距将变________(选填“大”或“小”).

(4)某同学自己动手利用如图丙所示的装置观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，整个装置位于一暗箱中，实验过程如下：该同学用一束太阳光照射A屏时，屏C上没有出现干涉条纹；移去B后，在屏上出现不等间距条纹，此条纹是由于________产生的．移去A后，遮住缝S1或缝S2中的任一个，C上均出现一窄亮斑．出现以上实验结果的主要原因是________________________________．

第64练　实验：用双缝干涉测光的波长

1．答案：（1）C　（2）D

解析：（1）条纹模糊，原因可能是单缝与双缝没有完全平行造成的，与测量头的位置无关，与单缝与双缝间的距离也无关，故可以调节拨杆让单缝与双缝平行，使干涉条纹变清晰，C正确；（2）由条纹间距公式Δx＝λ可得，增大双缝与测量头间的距离l，可增大条纹间距，D正确．

2．答案：（1）B　（2）λ＝　（3）1.07

解析：（1）双缝干涉实验时的条纹间距为Δx＝，为了增加条纹的数量，则应减小条纹间距，即应减小双缝到毛玻璃间的距离或增大两双缝之间的距离，B正确，A、C、D错误；（2）第1条亮条纹到第6条亮条纹中心的距离Δx＝5Δx′，双缝到毛玻璃的距离为L2，则由条纹间距公式整理得λ＝；（3）由游标卡尺的读数规则可知，该读数应为10 mm＋0.7 mm＝10.7 mm＝1.07 cm.

3．答案：（1）2.190（2.188～2.192均可）　7.870（7.868～7.872均可）　（2）　（3）小　（4）光的衍射　双缝S1、S2太宽

解析：（1）图乙中对准第1条时固定刻度读数为2 mm，可动刻度读数为0.01×19.0＝0.190 mm，所以最终读数为2.190 mm；对准第4条亮纹时固定刻度读数为7.5 mm，可动刻度读数为0.01×37.0＝0.370 mm，所以最终读数为7.870 mm.

（2）根据Δx＝λ得λ＝＝.

（3）根据Δx＝λ知，双缝间距d增大时，条纹间距变小．

（4）该同学用一束太阳光照射A屏时，屏C上没有出现干涉条纹；移去B后，在屏上出现不等间距条纹；此条纹是由于光通过A后发生衍射产生的，即是由光的衍射产生的．移去A后，遮住缝S1或缝S2中的任一个，C上均出现一窄亮斑．说明光通过缝S1或缝S2后没有出现明显的衍射，出现以上实验结果的主要原因是双缝S1、S2太宽．