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第 4.4 节 用双缝干涉测量光的波长
§
1 双缝干涉测光波的波长
1.双缝干涉实验装置如图所示，双缝间距离为d，双缝与光屏间距为L，调整实验装置使光屏上见到清晰的
干涉条纹．关于该干涉条纹及改变条件后其变化情况，下列叙述正确的是( )
A.屏上所有的亮线都是从双缝出来的两列光波的波峰与波峰叠加形成的，所有的暗线是波谷与波谷叠加形
成的
B.若将双缝间距d减小，光屏上两相邻亮条纹间距变小
C.若用频率较大的单色光进行实验，其它条件不变的前提下，光屏上相邻暗条纹间距减小
D.若用红光照射双缝的一条狭缝，用紫光照射双缝的另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹
【答案】C
【解析】干涉条纹间的暗线是由于两列光波波峰与波谷的叠加形成的，两列光波波谷与波谷的叠加形成亮
纹，故A错误；根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝ λ，知d减小，相邻亮条纹的距离增大，故B错误；
若用频率较大的单色光进行实验，即波长变短，其它条件不变的前提下，根据双缝干涉条纹的间距公式 Δx
＝ λ，可知，光屏上相邻暗条纹间距减小，故C正确；若用红光照射双缝的一条狭缝，用紫光照射双缝的
另一条狭缝，不满足干涉条件，屏上将不会呈现彩色条纹，故D错误．
2.在杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是( )
A.相邻两条亮条纹和相邻两条暗条纹的间距是不等的
B.把入射光由红光换成紫光，相邻两条亮条纹间距变宽
C.只有频率相同的两列光才可能发生干涉现象
D.频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定
【答案】C
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【解析】双缝干涉条纹等间距，等宽度，故A错误；根据Δx＝ λ
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂得，由红光换成紫光，波长变短，条纹间距减小，故 B错误；只有频率相同的两列光才可能发生干涉现象，
故C正确；频率不同的两列光波不能产生干涉现象，但可以相互叠加，故D错误．
3.现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、透红光的滤光片E等光学元件，把它们组装成如图甲所
示的双缝干涉装置，用以测量红光的波长．
(1)本实验的步骤有：
①调节单缝与双缝的间距为5～10 cm，并使单缝与双缝相互平行；
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；
③取下遮光筒右侧的元件，打开光源，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；
④用米尺测出双缝到屏的距离；用测量头(读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹间的距离；
⑤将测得的数据代入公式求出红光的波长．
以上步骤合理的顺序是________．(只填步骤代号)
(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，使分划板的中心刻线与第 5条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数
如图丙所示．则图乙中手轮上的示数是________mm；图丙中手轮上的示数是________mm.
(3)已知双缝到屏的距离为 0.500 m，使用的双缝间距为 2.8×10－4m，由此可求得所测红光波长为 λ＝
______m(结果保留三位有效数字)．
【答案】(1)③②①④⑤ (2)1.130 5.880
(3)6.65×10－7
【解析】(1)根据实验步骤，排列顺序应为③②①④⑤.
(2)图乙中的固定刻度读数为1 mm，可动刻度读数为0.01×13.0 mm＝0.130 mm，则最终读数为1.130 mm.图
丙中的固定刻度读数为5.5 mm，可动刻度读数为0.01×38.0 mm＝0.380 mm，则最终读数为5.880 mm.
(3)相邻亮条纹的间距Δx＝ mm＝1.187 5 mm.根据Δx＝ λ，得λ＝ ＝ m＝
6.65×10－7m.
4.如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂的实验中，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其他元件，其中a、b、c、d各装置的名称依次是下
列选项中的( )
A．a单缝、b滤光片、c双缝、d光屏
B．a单缝、b双缝、c滤光片、d光屏
C．a滤光片、b单缝、c双缝、d光屏
D．a滤光片、b双缝、c单缝、d光屏
对于某种单色光，为增加相邻亮纹(或暗纹)之间的距离，可采用的方法是(任写一种方法)________．
【答案】C 增加双缝到屏的距离或减小双缝间距
【解析】a、b、c、d各装置的名称分别为滤光片、单缝、双缝、光屏，故 C正确；由Δx＝ λ可知，要增
加相邻亮纹(或暗纹)的距离，可以增加双缝到屏的距离，也可以减小双缝间距．
5.用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件
A．白炽灯 B．单缝C．光屏 D．双缝片E．滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上)．
(1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是A________(A已写好)．
(2)正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红色亮纹间的距离为a；
改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出 10条绿色亮纹间的距离为b，则a、b相比较一定有
________大于________．
【答案】(1)EBDC (2)a b
【解析】(1)双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为光源、滤光片、单缝、双缝、屏，故答案是
EBDC.
(2)由Δx＝ λ知，波长越长，条纹越宽，间距越大，或由干涉条纹的特征均可得出a一定大于b.
6.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，要把它们放在图所示的
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顺序
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂应为C、________、A.
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂(2)如图所示，A、B、C、D代表双缝产生的四种干涉图样，回答下列问题：
①如图A图样是红光通过双缝产生的，那么换用紫光得到的图样用________图样表示最合适．
②如果将B图样的双缝距离变小，那么得到的图样用________图样表示最合适．
(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第 1条亮条纹，此时手轮上的示数为
2.320 mm，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，记下此时手轮上的示数
为13.870 mm，求得相邻亮条纹的间距Δx为________mm.
(4)已知双缝间距d为2.0×10－4m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，由计算公式λ＝________，求得所测
红光波长为________mm.
【答案】(1)E、D、B (2)①C ②D (3)2.310 (4) Δx 6.6×10－4
【解析】(1)双缝干涉装置各组成部分在光具座上的正确排序为：光源、滤光片、单缝、双缝、屏，因此应
填：E、D、B.
(2)由Δx＝ λ可知，图样分别为C、D.
(3)Δx＝ mm＝2.310 mm
(4)由Δx＝ λ可得：λ＝ Δx，可求出λ＝ ×2.310 mm＝6.6×10－4mm.
7.用双缝干涉测光的波长．实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝间的距离 L ＝100 mm，双缝与屏的距离
1
L ＝600 mm，单缝宽d ＝0.10 mm，双缝间距d ＝0.20 mm.用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心间的距
2 1 2
离．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准屏上
中心亮条纹一侧的第1条亮纹的中心(如图乙所示)，记下此时手轮上的读数为0.640 mm，转动测量头，使
分划板中心刻线对准中心亮条纹同侧的第7条亮纹的中心(如图丙所示)，记下此时手轮上的读数为______
mm.由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为______ m(结果保留两位有效数字)．在本实验中
如果增大双缝与屏的距离，则光屏上得到的条纹间距将______(填“增大”、“减小”或“不变”)．
【答案】10.295 5.4×10－7 增大．
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【解析】图丙中螺旋测微器的固定刻度读数为10.0 mm，可动刻度读数为0.01×29.5 mm＝0.295
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂mm，所以最终读数为10.0＋0.295＝10.295 mm.
根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝ λ得，λ＝ ＝ ＝
≈5.4×10－7m.
间距公式Δx＝ λ，将双缝到屏距离增大，即L增大，则条纹间距变大．
8.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＝1.00 m，双缝间距为d＝1.5 mm，第1条亮纹与第3条亮纹中心间的距离
Δx＝0.640 mm，则对应光波的波长λ为____nm.
【答案】(1)A (2)B (3)480
【解析】(1)根据实验原理，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝，故选A.
(2)根据Δx＝ λ知增大光屏到双缝的距离L或者减小双缝间距d，可以使条纹间距增大；将红色滤光片换
为绿色滤光片，波长减小，则相邻亮纹(暗纹)间的距离变小，故B正确，A、C、D错误；
(3)根据Δx＝ λ得：λ＝ ＝
m＝4.8×10－7m＝480 nm
“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示．
(1)测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图乙所示，移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂1条亮纹的中心，记下此时手轮上螺旋测微器的读数x.转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第
1
4条亮纹的中心，此时手轮上螺旋测微器的读数 x 如图丙所示，则读数x ＝________ mm；已知双缝与屏
2 2
的距离为L，双缝间距为d，计算波长的公式λ＝________(用题目中给出的字母表示)；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂(2)下述现象中能够观察到的是________．
A．将滤光片由绿色的换成红色的，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．增大双缝与屏的距离，干涉条纹间距变窄
E．去掉滤光片后，干涉现象消失
【答案】(1)1.700 (2)AC
【解析】(1)测第四条时固定刻度读数为1.5 mm，可动刻度读数为0.01 mm×20.0＝0.200 mm，
所以最终读数为1.700 mm.
根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝ λ，得：
λ＝d· ＝ .
(2)将滤光片由绿色的换成红色的，波长变长，根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝ λ，知条纹间距增大，
故A正确；将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变，故B错误；换一个两缝之间距离较大的
双缝，d变大，根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝ λ，知条纹间距减小，故C正确；增大双缝与屏的距离，
即L变大，根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝ λ，知条纹间距增大，故D错误；去掉滤光片后，透过缝
的将是多种颜色的光，波长不同干涉后形成的条纹间距不同，在屏上形成彩色条纹，故E错误．
9.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示．
(1)以白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点，你认为正确的是______．
A．单缝和双缝必须平行放置
B．各元件的中心可以不在遮光筒的轴线上
C．双缝间距离越大呈现的干涉条纹越密
D．将滤光片移走则无干涉现象产生
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂(2)当测量头中的分划板中心刻线第一次对齐A条纹中心时，游标卡尺的示数如图丙所示，第二次分划板中
心刻度线对齐B条纹中心时，游标卡尺的示数如图戊所示．已知双缝间距为 0.5 mm，从双缝到屏的距离
为1 m，则图戊中游标卡尺的示数为________ mm，所测光波的波长为________ m．(保留两位有效数字)
(3)如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，如图己所示．则在这种情况下来测量干
涉条纹的间距Δx时，测量值________实际值．(填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】(1)AC (2)16.7 6.6×10－7 (3)大于
【解析】(1)在用狭缝观察以线状白炽灯为光源的光的干涉现象时狭缝必需与灯丝平行，这时干涉条纹与狭
缝平行，狭缝与灯丝垂直时观察不到明显的干涉条纹．故A正确；各元件的中心必须在遮光筒的轴线上，
故B错误；干涉条纹的间距公式为Δx＝ λ；那么双缝间距离越大，则干涉条纹间距越小，故C正确；去
掉滤光片，干涉现象不消失，光屏上出现彩色的干涉条纹，故D错误．
(2)图丙中游标卡尺的主尺读数为11 mm，游标尺读数为0.1×4 mm＝0.4 mm，所以最终读数为11.4 mm.
图戊中游标卡尺的主尺读数为16 mm，游标尺读数为0.1×7 mm＝0.7 mm，所以最终读数为16.7 mm.
相邻干涉条纹的中心间距为：Δx＝ mm＝1.325 mm.
根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝ λ得：λ＝ ＝ m≈6.6×10－7m.
(3)如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，条纹间距测量值Δx偏大．
2 白光的干涉实验
10.从点光源L发出的白光，经过透镜后成一平行光束，垂直照射到挡板P上，板上开有两条靠得很近的平
行狭缝S、S，如图所示，在屏Q上可看到干涉条纹，图中O点是屏上与两狭缝等距离的一点，则( )
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更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A.干涉条纹是黑白的，O点是亮点
B.干涉条纹是黑白的，O点是暗点
C.干涉条纹是彩色的，O点是亮点
D.干涉条纹是彩色的，O点是暗点
【答案】C
【解析】白光是复色光，通过双缝形成的干涉条纹是彩色条纹，由题意知 ＝ ，即光程差等于
零，在O点振动加强，形成亮点．所以A、B、D错误，C正确．
11.在双缝干涉实验中，以下说法正确的是( )
A.用白光做实验，屏中央为白色亮条纹，两侧为等间距的彩色条纹
B.用单色光做实验，屏中央为暗条纹，两侧为明暗相间的等间隔条纹
C.若屏上P点出现明条纹，则P到两缝光的路程差一定为半波长的整数倍
D.若屏上P点出现暗条纹，则P到两缝光的路程差一定为半波长的奇数倍
【答案】D
【解析】根据Δx＝ λ知，用白光做实验，屏中央为白色亮条纹，因波长的不同，则两侧为不等间距的彩
色条纹，故A错误；单色光做实验，屏中央的光程差为零，是亮条纹，两侧为明暗相间的等间隔条纹，故
B错误；两狭缝到屏上距离差等于半个波长的偶数倍的点，将出现亮纹，故C错误；两狭缝到屏上距离差
等于半个波长奇数倍的点，将出现暗纹，故D正确．
12.在双缝干涉实验中，以下说法正确的是( )
A.双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完全相同的光源
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
【答案】A
【解析】分光法获得相干光源，所以A正确；白光的干涉条纹是彩色的，不是黑白相间的，B错；像屏上
某点到双缝的距离差为波长的1.5倍时，该处应是暗纹，C错；相邻亮纹间距等于相邻暗纹间距，D错．
13.(多选)用白光做双缝干涉实验时，得到彩色的干涉条纹，下列正确的说法是( )
A.干涉图样的中央亮纹是白色的
B.在靠近中央亮纹两侧最先出现的是红色条纹
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂C.在靠近中央亮纹两侧最先出现的是紫色条纹
D.在靠近中央亮纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与双缝间距离有关
【答案】AC
【解析】用白光做光源，根据双缝干涉条纹的间距公式 Δx＝ λ知，不同波长的光条纹宽度不一，则得到
彩色的干涉条纹．故A正确．根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝ λ知，红光的波长比紫光长，则亮条纹
间距较宽．故B错误，C正确．由上分析可知，在靠近中央亮纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与波长有
关，故D错误．
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