第14题（8分）——双缝干涉实验测光的波长

① 原题+标准解析

原题

图1：光具座示意图

图2：干涉条纹图

用光传感器做双缝干涉实验并测量光的波长 。

(1) 避免激光直接射入眼睛，因为激光具有___的特点。

(2) 双缝到光传感器的距离 ___。

(3) A区域宽度 ，条纹间距 ___。

(4) 公式 ___，波长 ，属于___。

标准解析

(1) 亮度高

激光具有亮度高、方向性好、相干性好、单色性好等特点。避免直接射入眼睛是因为激光亮度高，能量集中，直接射入眼睛会灼伤视网膜。注意：相干性好是双缝干涉实验原理的需要，但伤害眼睛的原因是亮度高。

(2) 31.25

光具座读数：双缝位置 ，光传感器位置 ，

(3) 0.40

A区域有 6 个条纹间距（7 条亮纹之间有 6 个间距），

(4) ，可见光

由双缝干涉条纹间距公式 变形得：

在可见光范围 内，属于可见光。

② 命题立意

1. 考查主干知识点：双缝干涉实验原理、条纹间距公式 、光具座读数方法、激光的特点、电磁波谱分类。

2. 山东卷偏好：山东卷光学实验题常考双缝干涉和折射率测量，本题将传统目视观察升级为光传感器测量，体现新课标对数字化实验的要求。读数题和条纹间距计算是山东卷的固定套路。

3. 教材溯源：人教版选择性必修一《光的干涉》一节，实验"用双缝干涉测量光的波长"。

③ 考生高频错因｜考场大坑

1. (1) 选"相干性好"而非"亮度高"：这是最典型的概念混淆！相干性好是双缝干涉实验能成功的原因，但题目问的是"为什么避免激光射入眼睛"，答案是亮度高。审题要分清"实验原理需要"和"安全注意事项"。

2. (2) 读数错误：常见错误包括只读一个位置（忘记做差）、有效数字位数不对、读数时没有估读到最小刻度的下一位。

3. (3) 数错条纹间距数：条亮纹之间有 个间距。A区域有 7 条亮纹，所以是 个间距，有的同学误算为 7 个间距，得到 。

4. (4) 公式变形错误：将 变形时，分子分母搞反，写成 或 。

④ 一题拓展｜备考延伸

一题多变：若用白光代替激光，条纹会怎样变化？

白光包含各种波长的光，不同波长的光条纹间距不同：

• 中央亮纹为白色（各波长零级条纹重合）
• 两侧条纹出现彩色，紫光（小）靠近中央，红光（大）远离中央
• 高级次条纹会重叠，无法分辨

这就是为什么双缝干涉测波长实验要用单色光（激光）。

一题多解：条纹间距的测量方法——

• 方法一：直接测量一个条纹间距（误差大）
• 方法二：测量多个条纹间距再求平均（本题方法，误差小）
• 方法三：用逐差法处理数据

⑤ 复习指引｜给山东考生的建议

1. 光具座读数注意有效数字：刻度尺读数要估读到最小刻度的下一位，本题中 和 都是四位有效数字。

2. 条纹间距数法要准确：牢记"亮纹数减一等于间距数"。

3. 激光四大特点要区分：亮度高（伤眼）、方向性好（准直）、相干性好（干涉实验）、单色性好（谱线窄）。考试常考"为什么用激光"和"为什么避免激光射眼"两个不同角度。

4. 山东卷光学实验备考重点：双缝干涉测波长、折射率测量、光具座读数、条纹间距计算。建议专项训练近5年相关真题。