高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册4 实验：用双缝干涉测量光的波长课堂检测

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14题）

1．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，小张同学通过测量头的目镜观察红光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图所示，若要使两者对齐，小张同学应如何调节（）

A．仅顺时针旋转单缝

B．仅顺时针旋转双缝

C．仅逆时针旋转测量头

D．仅逆时针旋转整个遮光筒

2．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示。他改变的实验条件可能是（　　）

A．减小光源到单缝的距离

B．减小双缝之间的距离

C．减小双缝到光屏之间的距离

D．换用频率更高的单色光源

3．如图所示，某同学在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，调节后观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了改动后，仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加。以下改动可能实现这个效果的是（　　）

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．仅将红色滤光片换成绿色的滤光片

4．如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，一同学观察到清晰的干涉条纹。若他对实验装置进行改动后，在像屏上仍能观察到清晰的干涉条纹，但条纹间距变窄。以下改动可能会实现这个效果的是（　　）

A．仅将滤光片向右移动靠近单缝 B．仅将单缝与双缝的位置互换

C．仅将红色滤光片换成绿色滤光片 D．仅将单缝向左移动少许

5．在杨氏双缝干涉实验中，如果（　　）

A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹

B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹

C．若仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变大

D．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹

6．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

7．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图（甲）所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图（乙）所示。他改变的实验条件是（　　）

A．减小双缝之间的距离

B．减小光源到双缝的距离

C．减小双缝到光屏之间的距离

D．换用频率更高的单色光源

8．利用图中所示装置研究双缝干涉现象，下面几种说法正确的是（   ）

A．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽

B．将滤光片由蓝色换成红色，干涉条纹间距变宽

C．将屏移近双缝，干涉条纹间距变宽

D．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变宽

9．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

10．在杨氏干涉实验中,从两个狭缝到达像屏上的某点的光走过的路程相等,该点即为中央亮条纹的位置(即k=0对应的那条亮条纹),双缝屏上有上下两狭缝,设想在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖上方的缝,则屏上中央亮条纹的位置将(   ）

A．向上移动 B．向下移动

C．不动 D．可能向上移动，也可能向下移动

11．如图所示，某同学对双缝干涉实验装置进行调节并观察实验现象，下述现象中能够观察到的是（　　）

A．将滤光片由红色的换成蓝色的，干涉条纹间距变宽

B．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽

C．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄

D．去掉滤光片后，干涉现象消失

12．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

13．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

14．下列说法中正确的是（　　）

A．托马斯∙杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波

B．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的衍射现象

C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽

D．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波存在，后来由他又用实验证实电磁波的存在

二、填空题（共4题）

15．注意事项

（1）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______上，并使单缝、双缝______且间距适当；

（2）光源灯丝最好为______灯丝，并与单缝______且靠近；

（3）调节的基本依据：照在光屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝，测量头与遮光筒______所致；干涉条纹不清晰，一般原因是单缝与双缝______所致。

16．在用双缝干涉实验装置观察双缝干涉条纹时：

①观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，可以调节拨杆使_________；

②要增大观察到的条纹间距，可以________（选填“增大”或“减小”）双缝与测量头间的距离。

17．某同学利用图甲所示的装置研究光的干涉和衍射，光电传感器可以测量光屏上光强的分布。某次实验时，在电脑屏幕上得到图乙所示的光强分布，这位同学在缝屏上安装的是________(填“单缝”或“双缝”)。当研究干涉现象时，若要使干涉条纹的间距变大，可选用宽度较________(填“宽”或“窄”)的双缝，或使双缝屏与光屏间的距离________(填“增大”或“减小”)。

18．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，所用装置如图所示。双缝间的距离d=3mm。

(1)若测定红光的波长，应选用______色滤光片；

(2)若测得双缝与屏之间的距离为0.7m，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条亮条纹的位置如图甲所示，观察第5条亮条纹的位置如图乙所示，则可求出红光的波长λ=______m(结果保留一位有效数字)。

三、综合题（共4题）

19．利用双缝干涉测量光的波长实验中，双缝间距d=0.3mm，双缝到光屏的距离L=1.0m，用红色光照射双缝得到干涉条纹，将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，如图甲所示，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第8条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示。

(i)求相邻亮条纹的中心间距Δx

(ii)求红色光的波长入(结果保留3位有效数字)

(ii)在其他条件不变的情况下，仅将红色光改成绿色光，条纹间距将变大还是变小?

20．某同学在用双缝干涉测量光的波长的实验中，已知两缝间的间距为，以某种单色光照射双缝时，在离双缝远的屏上，用测量头测量条纹间的宽度：先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；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，此时手轮上的示数如图乙所示。根据以上实验，测得的这种光的波长是多少？

21．用波长为0.51μm的绿光经双缝干涉装置在屏上得到干涉条纹，测得两条亮条纹间距为0.5mm。将该装置放到水中并改用红光做双缝干涉实验，测得干涉条纹中两相邻亮条纹间距仍为0.5mm。若水对红光的折射率为，求红光的频率ν。（结果保留两位有效数字）

22．某同学在“用双缝干涉测激光的波长”实验中；如图甲所示，若将激光束照在双缝上，在光屏上观察到的现象是图乙图样的平行且等宽的明暗相间的条纹，为测量该激光的波长，测得双缝间距为d（每个缝的宽度很窄，宽度可忽略），光屏到双缝距离为L，现使测量头的分划板中心刻线与条纹的中心对齐，经测量得出5条亮条纹之间的距离为a，求该激光的波长。

参考答案：

1．C

2．B

3．D

4．C

5．B

6．B

7．A

8．B

9．A

10．A

11．C

12．A

13．D

14．C

15．     中心轴线     平行     线状     平行     不共轴     不平行

16．     单缝与双缝平行；     增大

17．     单缝     窄     增大

18．     红     6×10－7

19．(ⅰ)2.364mm；(ⅱ)；(ⅲ)变小

20．6.725×10-7m

21．

22．