文档内容
专题 16.4 用双缝干涉测光的波长
一、单选题
1.(2022·江苏·宝应县教育局教研室高二期中)如图所示为双缝干涉的实验装置,图中有四个光学元件的
名称空缺,关于它们的名称正确的是( )
A.①单缝②滤光片③双缝
B.①滤光片②双缝③遮光筒
C.②凸透镜③双缝④遮光筒
D.①凸透镜②单缝③双缝
2.(2022·广东广州·高二期末)杨氏双缝干涉实验,除给定条件外其它不变,下列说法正确的是( )
A.两缝间距越小条纹间距越小
B.光屏离双缝越远条纹间距越大
C.七色光中,用紫光做实验时条纹间距最大
D.用白光做双缝干涉实验得到的是黑白相间的条纹
3.(2022·四川资阳·高二期末)根据物理学史事实,下列叙述中错误的是( )
A.托马斯·杨通过双缝干涉实验证实了光具有波动性
B.麦克斯韦根据自然规律的统一性提出变化的电场产生磁场并通过实验证明了电磁波的存在
C.爱因斯坦提出的光子假说很好地解释了光电效应实验,说明光具有粒子性
D.卢瑟福通过对 粒子散射实验的研究,提出了原子的核式结构模型
二、多选题
4.(2022·辽宁朝阳·高二期末)在“利用双缝干涉测量光的波长”实验中,将双缝干涉实验装置按如图所
示安装在光具座上,单缝a保持竖直方向,并选用缝间距为d的双缝b,并使单缝与双缝保持平行,调节
实验装置使光屏上出现清晰干涉条纹。下列说法正确的是( )A.滤光片的作用是让白光变成单色光,取走滤光片,看到彩色的干涉条纹
B.若将滤光片由绿色换成红色,光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小
C.若测得5个亮条纹中心间的距离为x,则相邻两条亮条纹间距
D.光通过单缝a发生衍射,再通过双缝b发生干涉,可认为是从单缝通过多列频率相同且相位差恒定的
光波,在屏上叠加形成的
三、填空题
5.(2022·北京丰台·高二期末)用红光做双缝干涉实验,在屏上形成双缝干涉图样如图所示,第1条到第
7条亮条纹中心间的距离为x,则相邻两条亮条纹中心间的距离为___________。已知双缝之间的距离为
d,测得双缝到屏的距离为L,红光的波长为___________。
四、实验题
6.(2022·广东·盐田高中高三阶段练习)如图所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中:
(1)在光具座上放置的光学元件依次为:①光源、②滤色片、③_________、④_________、⑤遮光筒、
⑥光屏(含测量头);
(2)利用图中装置研究双缝干涉现象时,下列说法中正确的是_______;
A.将光屏移近双缝,其他条件不变,干涉条纹间距变窄
B.将滤光片由蓝色的换成红色的,其他条件不变,干涉条纹间距变宽
C.将单缝向双缝移动一小段距离后,其他条件不变,干涉条纹间距变宽
D.换一个两缝之间距离更大的双缝,其他条件不变,干涉条纹间距变窄
E.去掉滤光片,其他条件不变,干涉现象消失(3)在某次测量中,将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹记为第1条亮纹,此时手
轮上的示数如图所示,则此示数为_________ ,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所示,则此示数为_________ ,由此可求得相邻亮纹的间距 为
_________ ;
(4)已知双缝间距 为 ,测得双缝到屏的距离 为 ,由计算式 _________,求得所测
红光波长为_________ 。
7.(2022·河北·武安市第三中学高二期中)某学习小组在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中:
(1)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为_______mm;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为_______mm,则相邻亮条纹的中心间
距 =_______mm。(结果保留三位有效数字)
(2)已知双缝间距 ,双缝到光屏之间的距离 ,则红色光的波长 _______m。(结果
保留三位有效数字)
8.(2022·四川省芦山中学高二期中)在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,测量头如图所示,调节分
划板的位置,使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心,此时螺旋测微器的读数为___________mm。转动手
轮,使分划线向一侧移动到另一条亮条纹的中心位置,由螺旋测微器再读出一读数。若实验测得4条亮条
纹中心间的距离Δx=0.960mm,已知双缝间距d=1.5mm,双缝到屏的距离L=1.00m,则对应的光波波长为
λ=___________mm。9.(2022·河南·高二期中)某实验小组利用如图甲所示的装置完成“用双缝干涉测量光的波长”实验,双
缝之间的距离d=0.20mm,双缝到光屏间的距离 。
(1)实验时观察到干涉条纹比较模糊,要使条纹变得清晰,以下调节做法正确的是___________。(单
选)
A.旋转测量头 B.移动光源
C.调节拨杆使单缝与双缝平行 D.左右转动透镜
(2)正确调节后,转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐亮条纹的中心,分划板在图乙中A、B位
置时游标卡尺读数分别如图丙所示。
①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为xA=___________mm,在B位置时游标卡尺读数为
xB=___________mm。
②相邻两条纹间距△x=___________mm。
③根据以上数据可得出光的波长 =___________m(保留两位有效数字)。
10.(2021·天津市西青区杨柳青第一中学高二期末)(1)在“用双缝干涉测光的波长”实验中,观察到干涉条纹如图所示。转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准第1条亮线时,手轮的读数x,继续转动
1
手轮,使分划板中心刻线对准第5条亮线时,手轮的读数x;若已知双缝间距d,双缝到屏的距离L,则待
2
测光的波长________(用题中已知字母表示)。
(2)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,某同学由于没有量角器,在完成了光路以后,他以O点为
圆心、10.00cm长为半径画圆,分别交线段OA于A点,OOˈ连线延长线于C点,过A点作法线NNˈ的垂
线AB交NNˈ于点B,过C点作法线NNˈ的垂线CD交NNˈ于D点,如图所示,用刻度尺量得
OB=8.00cm,CD=4.00cm由此可得出玻璃的折射率________。
11.(2022·浙江大学附属中学高二期中)我们用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。
(1)将实验仪器按要求安装在光具座上,则在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置分别是
_______。
A.A处为双缝、B处为单缝,滤光片在光源和凸透镜之间
B.A处为单缝、B处为双缝、滤光片在A和B之间
C.A处为双缝,B处为单缝、滤光片在遮光筒内
D.A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间
(2)若在实验当中,某同学观察到以下图像,即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,
若继续移动目镜观察,将会使测量结果出现偏差,所以需要对仪器进行调整,使干涉条纹与分划板中心刻
线在同一方向上,下面操作中可行的有_______。A.调节拨杆方向 B.其他不动,测量头旋转一个较小角度
C.其他不动,遮光筒旋转一个较小角度 D.将遮光筒与测量头整体旋转一个较小角度
(3)己知双缝间距离 ,双缝到毛玻璃屏间的距离为 ,如图丙所示,实验时先转动测
量头上的手轮,使与游标卡尺相连的分划线对准图丁所示的第1条明条纹,此时卡尺的主尺和游标的位置
如图戊所示,然后再转动手轮,使与游标卡尺相连的分划线向右边移动,直到对准第5条明条纹,如图丁
所示,此时卡尺的主尺和游标的位置如图已所示,则游标卡尺上的读数 ______ 。由以上已知数据
和测量数据,则该单色光的波长是_______m。
12.(2022·浙江·高三开学考试)(1)如图1所示为“探究平抛运动的特点”的实验装置。小钢球从斜槽
末端水平抛出,落到水平放置的可上下调节的倾斜挡板上后,通过复写纸在固定于竖直背板的白纸上留下
印迹。调节挡板,在白纸上记录钢球的多个印迹。①下列说法正确的是______(单选)
A.挡板每次调节的高度应相等
B.钢球直接挤压白纸留下印迹
C.钢球离开轨道末端时的坐标原点O为球心位置
D.钢球抛出的速度越小,在白纸上留下的印迹越多,误差越小
②O点为抛出点,正确操作后,描绘出图2所示的轨迹,在图示的4个数据点中,在计算平抛初速度时,
应选取数据点______(选填“1”、“2”、“3”或“4”)。若 取 ,由此得到的平抛初速度为
______m/s(结果保留二位有效数字)。
(2)在“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验中。
①分别用红光双缝间距0.36mm和0.18mm,蓝光双缝间距0.36mm进行三次实验,观察到如图3所示的干
涉条纹,其中红光双缝间距0.18mm的干涉条纹为______(选填“A”、“B”和“C”)。
②实验时测得相邻两亮条纹间距为1.800mm,双缝间距0.18mm,双缝片与光屏间距为0.500m,则单色光
的波长为______m。
13.(2022·辽宁·沈阳市第八十三中学高二开学考试)利用双缝干涉测定光的波长的实验中,双缝间距d=
0.4 mm,双缝到光屏间的距离l=0.5 m,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)某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示,分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给
出,则
①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为xA=11.1 mm,在B位置时游标卡尺读数为xB=
________mm,相邻两条纹间距Δx=________mm。
②该单色光的波长λ=________nm。
(2)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不平行,如图所示。则在这种情况下测量干涉条纹的间
距Δx时,测量值________实际值(填“大于”“小于”或“等于”) 。
14.(2022·河南省新郑市新郑高级中学高二期末)某同学用图甲所示的实验装置做《用双缝干涉测量光的
波长》的实验,他用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离Δx。转动测量头的
手轮,使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第一亮条纹)的中心,此时游标尺上的
示数如图丙所示,再转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐第7亮条纹的中心,此时游标尺上的示
数情况如图丁所示,则图丁的示数x=______mm。如果实验所用双缝之间的距离d=0.20mm,双缝到屏的
2
距离L=60cm。根据以上数据可得出光的波长λ=______m(保留2位有效数字)。15.(2022·河南省新郑市新郑高级中学高二期末)某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,实
验装置如下图所示。
(1)某同学经过粗略的调试后,出现了干涉图样,但不够清晰,以下调节做法正确的是___________。
A. 旋转测量头
B. 移动光源
C. 拨动金属拨杆
(2)该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,如下
图所示,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
(3)如下图所示中条纹间距表示正确的是___________。1.(2012·福建·高考真题)在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图):
(1)下列说法哪一个是错误的________。(填选项前的字母)
A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝
B.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐
C.为了减少测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距
(2)测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图,其示数为_______mm。
2.(2021·浙江·高考真题)图示是“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3.(2019·全国·高考真题)某同学利用图示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:调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:
(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)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx,则
单色光的波长λ=_________;
(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300 mm,测得屏与双缝间的距离为1.20 m,第1条暗条纹到第
4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为______________nm(结果保留3位有效数字)。
4.(2018·浙江·高考真题)(1)细丝和单缝有相似的衍射图样,在相同条件下,小明用激光束分别垂直
照射两种不同直径的细丝I和细丝II,在光屏上形成的衍射图样如图中a和b所示,已知细丝I的直径为
0.605mm,现用螺旋测微器测量细丝II的直径,如图所示,细丝II的直径为_________mm;图中的_____
(填“a”或“b”)是细丝II的衍射图样;
(2)小明在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时,尝试用单缝和平面镜做类似实验。单缝和平面镜的
放置如图所示,白炽灯发出的光经滤光片称为波长为 的单色光照射单缝,能在光屏上观察到明暗相间的
干涉条纹。小明测得单缝与镜面延长线的距离为h,与光屏的距离为D,则条纹间距 _______,随后小
明撤去平面镜,在单缝下方A处放置同样的另一单缝,形成双缝结构,则在光屏上______(填“能”会
“不能”)观察到干涉条纹。