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1、4.4 实验：用双缝干涉测量光的波长一、单选题1在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，小张同学通过测量头的目镜观察红光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图所示，若要使两者对齐，小张同学应如何调节（）A仅顺时针旋转单缝B仅顺时针旋转双缝C仅逆时针旋转测量头D仅逆时针旋转整个遮光筒21834年，洛埃利用单面镜得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，为单色光源，为一平面镜。发出的光直接照在光屏上，同时发出的光通过平面镜反射在光屏上。设光源到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为和，光的波长为。则相邻两条亮条纹的中心间距是（）ABCD3如图甲所示，利用激光
2、器发射出的激光照射到双缝上，在双缝后面的光屏上能呈现出明、暗相间的干涉条纹。若实验中仅改变某一个实验条件、而其他条件均不变的情况下，得到的干涉图样分别如图乙和丙所示。对于这两次实验，下列说法中正确的是（）A由于选用的激光器不同，乙图对应的激光的频率较高B双缝到光屏的距离L不同，乙图对应的L较大C双缝的间距不同，乙图对应的间距较大D激光器到双缝的距离不同，乙图对应的距离较大4在利用测量头测量条纹宽度时，应使分划板中心刻线（）A与亮条纹的边缘对齐B与暗条纹的边缘对齐C与亮条纹的中心位置对齐D与暗条纹的中心位置对齐5在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图所示
3、，并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。接通电源使光源正常工作。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、单缝片二、多选题6某同学在做双缝干涉实验时，安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于（）A光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大B滤光片、单缝、双缝的中心在同一高度C单缝与双缝不平行D光源发出的光束太强7在杨氏双缝干涉实验中，如果（）A用白光当光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B用红光当光源，屏上将呈现红黑相间的条纹C用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将
4、呈现彩色条纹D杨氏双缝干涉实验中的光源必须是相干光源8如图所示，某同学按实验装置安装好仪器后，来做测量光的波长的实验，屏幕上可以看到绿色干涉条纹，则下列说法中正确的是_。A屏幕上的干涉条纹与双缝相互垂直B仅使测量头绕图中虚线转轴旋转，干涉条纹会消失C若屏上看不到干涉条纹，其原因可能为单缝宽度过大D若屏上看不到干涉条纹，其原因可能为单缝和双缝没有平行9图中给出了用“双缝干涉测量光的波长”实验示意图，双缝和间距为0.80mm，双缝到屏的距离为0.80m，波长为500nm的单色平行光垂直入射到双缝和上，在屏上形成干涉条纹，中心轴线上方第一条亮纹中心位置在处，第三条亮纹中心位置在处，现有1号、2号虫子
5、分别从和出发，以相同速度沿垂直屏方向飞行，1号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到，2号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到，假定两只虫子爬行速度均为，正确的是：A1号虫子运动路程比2号短B两只虫子运动的时间差为0.2sC两只虫子运动的时间差为1.0sD已知条件不够，两只虫子运动的时间差无法计算10用a、b两种不同波长的光，先后用同一装置做双缝干涉实验，得到两种干涉条纹，其中a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距，则()Aa光的波长大于b光的波长Ba光的频率大于b光的频率C在玻璃中，a光的速度等于b光的速度D从玻璃射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角11利用图中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法
6、正确的是（）A将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D换一个双缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄三、非选择题12在双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝S1、S2的路程差为1.8106m，如果用波长为600nm的黄光照射双缝，该黄光的频率为_（已知真空中的光速c=3108m/s）；P点出现_（填“亮条纹”或“暗条纹”）；若双缝之间的距离以及双缝到屏的距离保持不变，将黄光换成波长为750nm的红光，则光屏上条纹的宽度_（填“变大”“变小”或“不变”）。13如图1所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距，
7、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使用间距更大的双缝 B将单缝向双缝靠近C将屏向远离双缝的方向移动 D将屏向靠近双缝的方向移动（2）某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，则分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为，在B位置时游标卡尺读数为，相邻两条纹间距_mm；该单色光的波长_m（保留两位有效数字）。14某同学在“用双缝干涉测光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。使用的双缝间距d已知。实验时，首先调节单缝和双缝的中心位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝互相平行。当屏上出现了干涉图
8、样后，通过测量头（与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm）观察到第一条亮纹的位置如图乙中（a）所示，第五条亮纹位置如图乙中（b）所示，可得相邻两条亮纹间的距离_mm，再测出双缝与屏之间的距离l，即可根据公式_（用题中所给字母表示）算出光的波长。15洛埃德在1834年提出了一种中更简单的观察干涉的装置。如图所示，单色光从单缝射出，一部分入射到平面镜后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝通过平面镜成的像是。（1）通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝，_相当于
9、另一个“缝”；（2）实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0.15mm，单缝到光屏的距离D=1.2m，观测到第3个亮条纹中心到第12个亮条纹中心的间距为22.78mm，则该单色光的波长=_m（结果保留1位有效数字）（3）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离_A将平面镜稍向上移动一些B将平面镜稍向右移动一些C将光屏稍向右移动一些D将光源由红色光改为绿色光（4）实验表明，光从光疏介质射向光密介质界面发生反射，在入射角接近90时，反射光与入射光相比，相位有的变化，称为“半波损失”。如果把光屏移动到和平面镜接触，接触点P处是_（选填“亮条纹”或“暗条纹”）16在“利用双缝干涉测量紫光的波长
10、”实验中，将所用器材按要求安装在如图甲所示的光具座上，然后接通电源使光源正常工作，像屏上出现了清晰但是间距较小的紫色干涉条纹。（1）下列操作中，可以使紫色条纹间距变大的是_。A换一个红色滤光片 B增大双缝到像屏的距离C增大单缝与双缝间的距离 D增大双缝的间距（2）观察测量的图样（如图乙所示），调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹A的中心，测量头的示数如图丙所示，其示数为_mm，移动手轮使分划板中心刻线对准另一条亮条纹B的中心，测量头的示数为10.492mm。已知双缝挡板与光屏间距为0.6m，双缝相距0.2mm，则所测单色光的波长为_m。（结果保留两位有效数字）17在“观察光的干涉现象”的实
11、验中，将两片刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝；按如图所示的方法，让激光束通过自制的双缝，观察在光屏上出现的现象。（1）保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝，双缝的间隙越大，屏上明暗相间的条纹间距_（填“越大”或“越小”）；（2）在该实验中，若所用激光的波长为，屏上P点距双缝和的路程差为，则P点出现的应是_（填“亮条纹”或“暗条纹”）；（3）在该实验中，已知双缝挡板与光屏间距为L，双缝相距d，第1条亮条纹中心到第10条亮条纹中心的距离为s，则激光的波长为_。试卷第8页，共8页参考答案：1C【解析】【详解】亮条纹与分划板竖线未对齐，应转动测量头，故ABD项错误，C项正确。
12、故选C。2C【解析】【详解】根据平面镜成像原理，光源S发出来的光，经平面镜反射后，相当于从发来的光，因此两个相干光源之间的距离为2a，如图所示根据可得故选C。3B【解析】【详解】A根据双缝干涉条纹的间距公式知，波长大的干涉条纹间距x大，而乙图的干涉条纹间距较大，所以乙图对应的光波波长较长，频率较小，故A错误；B根据双缝干涉条纹的间距公式知，乙图对应的干涉条纹间距x较大，则乙图双缝到光屏的距离L较大，故B正确；C根据双缝干涉条纹的间距公式知，乙图的干涉条纹间距x较大，则可能是乙图对应的双缝间距d较小，故C错误；D光源到双缝的距离不影响双缝干涉条纹的间距，故D错误。故选B。4C【解析】【详解】在利
13、用测量头测量条纹宽度时，应使分划板中心刻线与亮条纹的中心位置对齐，这是因为条纹的边缘轮廓不清晰，如果对准边缘测量误差较大，而亮条纹比暗条纹更好观测，C正确，ABD错误。故选C。5A【解析】【分析】【详解】双缝干涉实验是让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以让白炽灯灯光通过滤光片形成单色光，再经过单缝形成一个线光源，然后通过双缝形成相干光，在光屏上形成干涉条纹。故合理的顺序是滤光片、单缝片、双缝片，故A正确，BCD错误。故选A。6AC【解析】【详解】安装实验器件时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒的轴线上，单缝与双
14、缝要互相平行才能使实验成功。当然还要使光源发出的光束不致太暗；故选AC。7BD【解析】【详解】A杨氏双缝干涉实验中，用白光当光源，屏上将呈现彩色条纹，故A错误；B用红光当光源，屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹（即黑条纹）相间，故B正确；C红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，故C错误；D双缝干涉的条件是必须有相干光源，故D正确。故选BD。8CD【解析】【详解】A屏幕上的干涉条纹与双缝相互平行，不是相互垂直，故A错误；B仅使测量头绕图中虚线转轴旋转，干涉条纹不会消失，故B错误；C如果单缝宽度过大，通过双缝的光可能不再是相干光，不会形成干涉条纹，故C正确；D当单缝与双缝不平行时，只看到一片亮光却看不到
15、干涉条纹，所以若屏上看不到干涉条纹，有可能为单缝和双缝没有平行，故D正确；故选CD。9AB【解析】【详解】根据双缝干涉相邻亮纹间距公式得出相邻亮条纹间距为0.5mm,则得出p1p2在屏幕上的坐标分别为0.5mm,1.5mm，那么1号虫子从S1到P1的路程为800.9mm，2号虫子从S2到P2的路程为801.1mm，故A正确，已知路程差为0.2mm可以得出时间差为0.2s，故B正确CD错误综上所述本题答案是：AB【点睛】本题主要考查知识点：双缝干涉的现象以及相邻亮条纹间距公式，匀速直线运动的基本计算10AD【解析】【详解】根据双缝干涉的条纹间距公式x可知，同一实验装置，条纹间距越大，说明波长越长
16、，即频率越小根据题意，a光的波长长，所以A正确，B错误频率越小，介质对它的折射率越小，根据n可知，在介质中的传播速度越大，即a光在介质中的传播速度要大，所以C错误根据sin C可知，介质的折射率越小，则全反射的临界角越大，所以a光的全反射临界角要大，选项D正确故选AD.11ABD【解析】【详解】由条纹间距公式x=（d指双缝间的距离，l是双缝到屏的距离），可知A该选项中l减小，x变小，选项A正确；B该选项中变大，x变大，选项B正确；C该选项中，改变单缝和双缝之间的距离，对x无影响，选项C错误；D该选项中，d变大，x变小，选项D正确。故选ABD。12 亮条纹 变大【解析】【详解】由黄光的频率为；由
17、于P点是振动的加强点，P点出现亮条纹；根据在其他条件不变的情况下，随着波长的增大，条纹宽度变大。13 AD 0.75 【解析】【详解】（1）增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度要减小，根据相邻亮条纹间的距离为，为减小相邻亮条纹（暗条纹）间的宽度，可增大双缝间距离或减小双缝到屏的距离，故AD正确，BC错误；（2）第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为s，则两个相邻亮条纹（暗条纹）之间的距离为由图2可以看出n=7，s=带入可得（3）将带入中，可得14 1.175 【解析】【详解】图（a）、（b）中读数分别为相邻两条亮纹间的距离为根据可得15 6.010-7 AC 暗条纹【解析】【详解】（1）
18、通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝，相当于另一个“缝”。（2）第3个亮条纹中心到第12个亮条纹中心的间距为22.78mm，则相邻亮条纹间距为等效双缝间距的距离为根据双缝干涉条纹间距公式则有（3）根据双缝干涉条纹间距公式可知，增大D，减小d，增大波长，能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离，所以AC正确；BD错误；故选AC。（4）如果把光屏移动到和平面镜接触，在入射角接近90时，反射光与入射光相比，相位有的变化，称为“半波损失”，所以接触点P处是暗条纹。16 B 5.692（5.6915.695） （）【解析】【详解】（1）根据可知，要使紫色条纹间距变大，可以增大双缝到像屏的距离；或者减小双缝间距。换成波长更大的红光只能产生红光的干涉条纹；增大单缝与双缝间的距离对条纹间距无影响；故选B。（2）螺旋测微器读数5.5mm+0.01mm19.2=5.692mm条纹间距根据可得17 越小 亮条纹 【解析】【详解】（1）根据可知，双缝的间隙越大，则屏上明暗相间的条纹间距越小。（2）路程差是半波长的偶数倍，则P点出现的为亮条纹。（3）第1条亮条纹中心到第10条亮条纹中心的距离为s，则相邻两条亮纹间距为再根据可得答案第10页，共1页