人教版 (2019)选择性必修 第一册第四章 光4 实验：用双缝干涉测量光的波长优秀巩固练习

人教版新教材 物理选择性必修第一册 第四章《光》

4.4  实验：用双缝干涉测光的波长

精选练习

1．（2022·湖南·高二阶段练习）某同学利用如图所示的双缝干涉实验装置测量紫色光的波长，测得双缝之间的距离为，光屏与双缝之间的距离为，第1条与第8条紫色亮条纹中心间的距离为，试回答下列问题：

（1）相邻两条亮条纹的间距为___________；

（2）实验中测得的紫色光的波长为___________m；

（3）若将图中滤光片换为红色，则干涉条纹间距将___________（填“变大”、“不变”或“变小”）。

2．（2022·海南中学高三阶段练习）（1）如图甲所示，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，并选用缝间距d=0.20mm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=700mm。然后，接通电源使光源正常工作。

已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游标尺）上有20分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐，如图乙所示，此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示，此示数为____________mm；接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐，测得A到B条纹间的距离为8.40mm。利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长=_______m（保留2位有效数字）。

3．（2022·重庆市第十一中学校高二阶段练习）现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图甲所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。

（1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列最佳顺序应为C、E、______、______、A。

（2）将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，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6条亮条纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数为______mm，进一步计算可以得到间距Δx的值。

（3）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，求得所测红光波长为______m。

4．（2022·浙江·镇海中学模拟预测）（1）如图所示，小王同学做在“用双缝干涉测量光的波长”实验中发现目镜中于涉条纹与分划板的刻度线始终有一定的角度，下列哪个操作可以使得分划板刻度线与干涉条纹平行________。

A．仅拨动拨杆

B．仅旋转单缝

C．仅前后移动凸透镜

D．仅旋转毛玻璃处的测量头

（2）小王同学将分划板刻度线与干涉条纹调平行后，将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如下图所示，手轮上的示数是___________mm。

5．（2022·河北·邢台市第二中学高二阶段练习）利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距，双缝到光屏间的距离，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、位置时游标卡尺读数也如图2中所给出，则

①分划板在图中位置时游标卡尺的读数为，在位置时游标卡尺读数为________，相邻两条纹间距________；

②该单色光的波长_______；

（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时，测量值________实际值。（填“大于”、“小于”或“等于”）

6．（2022·辽宁沈阳·三模）某实验小组利用图1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，调节器材，在目镜中可以观测到干涉图样。

（1）如图1所示，实验所需器材在光具座上依次排列，则A、B处分别是______、______。（填“单缝”、“双缝”）

（2）在目镜中看到的干涉图样是图2中______（填“甲”或“乙”）。

（3）移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第2条亮纹的中心，记下此时手轮上读数；转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第6条亮纹的中心，此时手轮上的读数为，如图3所示，则读数______mm；已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，则单色光的波长______。（用题目中给出的字母表示）

7．（2022·吉林·延边二中高二期中）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，如图所示，并选用缝间距的双缝片。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝片间的距离。接通电源使光源正常工作。

（1）M、N、P三个光学元件依次为________。

A．滤光片、单缝片、双缝片　　B．滤光片、双缝片、单缝片

C．偏振片、单缝片、双缝片　　D．双缝片、偏振片、单缝片

（2）在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是___________。

A．改用红色激光　　　　

B．改用蓝色激光　　　　

C．减小双缝间距

D．将屏幕向远离双缝的位置移动　　　　　　　　

E.将光源向远离双缝的位置移动

（3）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图甲所示，图中的数字是该同学给各暗条纹的编号，此时游标卡尺如图乙所示，读数为；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙所示，此时游标卡尺如图丁所示，读数为_________mm。

（4）利用上述测量结果，经计算可得两个相邻亮条纹（或暗条纹间）的距离_____mm，进而计算得到这种色光的波长_______m。

8．（2022·河北·沧县中学高二阶段练习）用双缝干涉测量光的波长实验装置如图甲所示，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上。

（1）某同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图乙所示。若要使两者对齐，该同学应如何调节____________。

A．仅左右转动透镜　　B．仅旋转单缝

C．仅旋转双缝　　D．仅旋转测量头

（2）该同学正确操作后，在目镜中看到如图丙a所示的干涉条纹，A条纹中心线对应的测量头标尺如图丙b所示，其读数是____________mm；B条纹中心线对应的测量头标尺读数为13.460mm，则相邻两亮条纹的间距是____________mm（结果保留四位有效数字）。

（3）已知上述装置中双缝的间距是0.30mm、双缝和光屏之间的距离是900mm，则单色光的波长为____________m（结果保留三位有效数字）。

9．（2022·北京市十一学校三模）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。物理小组用如图甲所示的实验装置测光的波长。

（1）实验仪器。如图乙所示，将测量头的分划板中心刻线与A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x1=2.331mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与B亮纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数x6=___________mm；

（2）实验原理。已知双缝间距d=0.3mm，双缝到屏的距离l=1.2m，由计算式=____________，可得所测光的波长为__________m；（计算式用题中出现的字母表示，波长保留两位有效数字）

（3）误差分析。在其他操作都正确的前提下，下列操作中一定会使测量结果偏小的是_______。

A．数到第7条明条纹时误记为第6条

B．测量相邻两条亮条纹的间距作为Δx

C．测量单缝到屏的距离作为l

D．测间距时使分划板中心刻线与暗条纹中心对齐

10．（2022·山西·怀仁市第一中学校高二期中）小明同学进行“用双缝干涉测量光的波长”的实验：

（1）在该实验中，在图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三处所放置的器材依次是________（填正确选项前的字母）；

A．单缝、双缝、透镜　　B．透镜、双缝、单缝　　C．透镜、单缝、双缝

（2）已知双缝到屏的距离l=500mm，双缝之间的距离d=0.50mm，单缝到双缝的距离s=100mm，某同学在用测量头测量相邻两亮条纹的间距Δx时，调整手轮，如图乙所示，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心，然后他继续转动手轮，使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图丙所示，则入射光的波长λ=________m（结果保留2位有效数字）；

（3）实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有________（填正确选项前的字母）。

A．改用波长更长的光作为入射光

B．增大双缝到屏的距离

C．增大双缝到单缝的距离

D．增大双缝间距