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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
【答案】D
【解析】凸透镜对光有会聚作用，光源后面要有凸透镜、单缝、双缝，则①是凸透镜，②是单缝，③是双
缝，遮光筒可防止外界光干扰实验，④是遮光筒。故选D。
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
【答案】B
【解析】A．由双缝干涉的条纹间距公式 x= λ知条纹间距与波长成正比，与双缝间距d成反比；由公式
△
可知，两缝间距d越小，条纹间距越大，A错误；
B．光屏离双缝越远短，则条纹间距越大，B正确；
C．七色光中紫光波长最短，故条纹间距最小，C错误；
D．白光含有七种波长的光，发生干涉后条纹间距不同，故得到彩色条纹，D错误。
故选B。
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
【答案】B
【解析】A．托马斯·杨通过双缝干涉实验证实了光具有波动性，故A正确；
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，赫兹通过实验证明了电磁波的存在，故
B错误；
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，故C正确；
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，故D正确。
本题选择错误的，故选B。
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
【答案】AD
【解析】A．滤光片的作用是让白光变成单色光，取走滤光片，则是两束白光的干涉，光屏上会出现彩色
的干涉条纹，A正确；
B．若将滤光片由绿色换成红色，由于红色光的波长较大，根据
可知光屏上相邻两条暗纹中心的距离变大，B错误；
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为C错误；
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，D正确。
故选AD。
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___________。
【答案】
【解析】[1]相邻两条亮条纹中心间的距离为
[2]已知双缝之间的距离为d，测得双缝到屏的距离为L，根据
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_________ 。
【答案】 单缝 双缝 ABD 2.320 13.870 2.310 660
【解析】（1）[1][2]在本实验中，光源发出的光经滤光片（装在单缝前）成为单色光，把单缝照亮。单缝
相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右侧的空间发生干涉。遮光筒的一端装有光屏
（含测量头），用来观察和测量干涉条纹，所以③为单缝，④为双缝。
（2）[3]A．将光屏移近双缝时，则双缝到屏的距离l减小，在其他条件不变时，根据 可知干涉条
纹间距变窄，故A正确；
B．将滤光片由蓝色的换成红色的，则波长 变大，在其他条件不变时，根据 可知干涉条纹间距变
宽，故B正确；
C．根据 可知干涉条纹间距与单缝和双缝之间的距离无关，将单缝向双缝移动一小段距离后，其他
条件不变时，干涉条纹间距不变，故C错误；
D．换一个两缝之间距离更大的双缝，则d变大，在其他条件不变时，根据 可知干涉条纹间距变窄，
故D正确；E．去掉滤光片，其他条件不变，会形成白光的彩色干涉条纹，故E错误。
故选ABD。
（3）[4][5]测量头读数等于固定刻度读数与可动刻度读数之和，所以
[6]相邻亮纹的间距为
（4）[6]由 可得
[7]将数据代入上式可得波长为
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）
【答案】 2.320 18.870 2.36
【解析】（1）[1]题图乙螺旋测微器固定刻度示数为2mm，可动刻度示数为32.0×0.01mm，两者相加为
2.320mm：
[2]题图丙螺旋测微器固定刻度示数为18.5mm，可动刻度示数为37.0×0.01mm，两者相加为18.870mm；[3]相邻亮条纹的中心间距
（2）[4]依据双缝干涉条纹间距规律可得
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。
【答案】 1.180
【解析】[1]根据手轮的读数规则，读数为
1 mm＋18.0×0.01 mm＝1.180 mm
[2]相邻亮条纹间距
根据公式
代入数据解得
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）。
【答案】 C 10.10 19.10 1.5 4.3×10-7
【解析】（1）[1]若单缝与双缝不平行，则单缝上不同点发出的光在通过双缝后形成的干涉条纹将不在相
应的位置重合，造成干涉条纹模糊，所以应调节拨杆使单缝与双缝重合。故选C。
（2）①[2][3]在 A位置时游标卡尺的读数为
在B位置时游标卡尺读数为②[4]A位置时和B位置之间的间距为
AB之间有7条条纹，故相邻两条条纹之间的间距为
③[5]根据公式 ，可知所测光的波长为
【点睛】计算时注意单位的换算，根据实验原理结合公式进行解答即可。
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________。
【答案】 1.5
【解析】（1）[1]根据 ，则待测光的波长依题意，知
得
（2）[2]依题意，根据折射定律可得：该玻璃的折射率为
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。
【答案】 D BC##CB
【解析】（1）[1]为获取两个单色线光源，A处应为单缝、B处应为双缝，滤光片在凸透镜和A之间。
故选D；
（2）[2]因为有清晰的干涉图样，所以不用不用调节拨杆方向，题中问题是分划板中心线与干涉条纹不平
行，所以应调节测量头使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，所以其他不动，将测量头旋转一个较
小角度。或者其他不动，将遮光筒旋转一个较小角度，AD错误，BC正确。
故选BC。
（3）[3]读数为
[4]根据公式
得
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。
【答案】 C 4 1.5 B【解析】（1）①[1] A．挡板每次调节的高度可以不等，故A错误；
B．钢球通过挤压复写纸留下印迹，故B错误，
C．坐标原点位置为小球经过轨道末端时球心在白纸上的投影点，答案C中说的不到位，故C正确；
D．印迹应尽可能布满白纸，故D错误。
故选C。
②[2]平抛运动的水平距离和竖直高度越大，计算误差越小，故计算平抛初速度时，应选取数据点4。
[3]由平抛运动得
，
联立得
将点4的数据代入得
（2）①[4]由
相同双缝间距，波长越大，条纹间距越大；对于同一色光，双缝间距越小，条纹间距越大，又红光波长大。
所以红光双缝间距0.18mm的干涉条纹为B。
②[5]由公式
得
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”） 。
【答案】 15.6 0.75 600 大于
【解析】（1）①[1]该游标卡尺的最小分度为0.1mm，则在B位置时游标卡尺读数为
15mm＋0.1mm×6＝15.6mm
[2]由图可知，A处为第1条暗条纹，B处为第7条暗条纹，相邻两条纹间距
②[3]由 可得
代入数据得该单色光的波长
（2）[4]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，则测得的 偏大，由公式
可知，波长的测量值将偏大。
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）。
【答案】 9.10 5.0×10-7
【解析】[1]根据游标卡尺的读数规律，可知图丁的示数为
9mm+2×0.05mm=9.10mm
[2]图丙的读数为
0mm+2×0.05mm=0.10mm
所以相邻明条纹间距
根据
解得
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___________。
【答案】 C D CE##EC
【解析】（1）[1]使单缝与双缝相互平行，干涉条纹将更加清晰明亮，因此需要增大条纹的宽度，根据公
式
可知增大双缝到屏的距离或减小双缝之间的距离都可以增大条纹间距，所以需要左右移动金属拨杆，故选
C；
（2）[2]发现干涉图样里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，若要使两者对齐，该同学应调节测量头，分划
板竖线随之旋转，可使分划板竖线与亮条纹对其，故A、B、C错误，D正确；
（3）[3]条纹间距指的是相邻两条亮条纹的中心线的距离，或相邻两条暗条纹的中心线的距离，因此C、E
正确。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。
【答案】 A 1.970
【解析】（1）[1]A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不放单缝和双缝，A错误，符合题
意；
B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐，B正确，不符合题意；
C．为了减小测量误差，可用测微目镜测出 条亮纹中心间的距离 ，求出相邻两条亮纹间距
进而应用
计算波长，C正确，不符合题意。
故选A。
（2）[2]由图可知示数为
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
【答案】 C D
【解析】①[1]若粗调后看不到清晰的干涉条纹，看到的是模糊不清的条纹，则最可能的原因是单缝与双缝
不平行；要使条纹变得清晰，值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行。
故选C。
②[2]根据
可知要增大条纹间距可以增大双缝到光屏的距离l，减小双缝的间距d；
故选D。
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）。【答案】 B 630
【解析】（1）[1]相邻两亮（暗）干涉条纹的Δx= ，要增加观察到的条纹数，即Δx越小，需增大d或减
小l，因此应将屏向靠近双缝的方向移动，或使用间距更大的双缝，故A、C、D错误，B正确；
（2）[2]由
得
（3）[3]所测单色光的波长
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。【答案】 0.996##0.997##0.998##0.999##1.000 a 不能
【解析】（1）[1]根据图示读数可知细丝II的直径为
0.5mm+49.9×0.01mm=0.999mm
[2]单缝衍射，单缝越宽，衍射效果越不明显，条纹间距越小，所以是图a是直径更大的细丝的衍射图样；
（2）[3]如下图，通过平面镜反射的光线可以看做在A点下方h处射出的光线，则干涉条纹可以看做由到A
点距离均为h的双缝干涉形成的条纹，则条纹间距
[4]撤去平面镜，在单缝下方A处放置同样的另一单缝，有双缝结构，但白炽灯发出的光不是相干光，通过
两缝的光不能发生干涉。
