专题14.8 实验十六　用双缝干涉测量光的波长（练）

一、单选题

1. 难度：简单

用图所示的装置来观察光的双缝干涉现象时，以下推断正确的是   (　　)

A.狭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总是相同的光源

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

2. 难度：中等

在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，已知红光与绿光的频率、波长均不相等，这时(　　)．

A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失

B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹仍然存在

C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮

D.屏上无任何光亮

二、多选题

3. 难度：简单

分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，在屏上得到相邻的明条纹间的距离分别为Δx₁和Δx₂，则(　　)

A.Δx₁＜Δx₂

B.Δx₁＞Δx₂

C.若双缝间距离d减小，而其他条件保持不变，则Δx₁增大

D.若双缝间距离d减小，而其他条件保持不变，则Δx₁不变

三、单选题

4. 难度：中等

如图所示,在双缝干涉实验中，若把单缝S从双缝S₁、S₂的中心对称轴位置稍微向上移动，则（    ）

A.不再产生干涉条纹

B.仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹的位置不变

C.仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹的位置略上移

D.仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹的位置略下移

四、实验题

5. 难度：中等

在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图所示.

（1）以线状白炽灯为光源，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

A.灯丝和单缝及双缝必须平行放置       

B.干涉条纹与双缝垂直

C.干涉条纹疏密程度与双缝宽度有关    

D.干涉条纹间距与光的波长有关

以上几点中你认为正确的是______________.

（2）当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时，手轮上的示数如图甲该读数为_____________mm.

（3）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，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”）

6. 难度：中等

(1)备有下列仪器：

A．白炽灯　　　　B．双缝　　　C．单缝　　D．滤光片　　　E．白色光屏

把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是：______(填写字母代号)．

(2)已知双缝到光屏之间的距离L＝500mm，双缝之间的距离d＝0.50mm，单缝到双缝之间的距离s＝100 mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A条亮纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B条亮纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图所示．则入射光的波长λ＝________m(结果保留两位有效数字)．

(3)实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有________．

A．改用波长较长的光(如红光)作为入射光

B．增大双缝到屏的距离

C．增大双缝到单缝的距离

D．增大双缝间距

五、填空题

7. 难度：简单

如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用波长更_____（填长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离_________（填增大、减小）．

六、实验题

8. 难度：简单

在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图），并选用缝间距的双缝屏．从仪器注明规格可知，像屏与双缝屏间的距离．然后，接通电源使光源正常工作．

①已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图2（a）所示，图2（a）中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图2（b）中游标尺的读数；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3（a）所示，此时图3（b）中游标尺上读数________．

②利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离________；这种色光的波长________．

9. 难度：中等

在利用双缝干涉测光波波长时，首先调节光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝竖直并且互相平行，当屏上出现了干涉图样后，用测量头上的游标卡尺去测量，转动手轮，移动分划板使分划中心刻线与某条明纹中心对齐时(如图A所示)将此明纹记为1，然后再转动手轮，分划板中心刻线向右移动，依次经过2,3……等明纹，最终与明纹6中心对齐，分划板中心刻线与明纹1和明纹6对齐时游标卡尺示数分别如图中B、C所示(游标卡尺为10分度)，则图B对应的读数为________m，图C对应的读数为________ m．用刻度尺量得双缝到屏的距离为60.00cm，由双缝上标示获知双缝间距为0.2 mm，则发生干涉的光波波长为________m.在实验中，若经粗调后透过测量头上的目镜观察，看不到清晰的明暗相间的条纹，看到的是模糊不清的条纹，造成这种情况的最可能的原因是_______________________________．

10. 难度：简单

利用双缝干涉测光的波长实验中，双缝间距d=0.4 mm，双缝到光屏的距离L=0.5 m，用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示，则：

（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为x_A=11.1 mm，x_B=_______mm；相邻两条纹间距Δx=_________mm；

（2）波长的表达式λ=_________（用Δx、L、d表示），该单色光的波长λ=_________m；

（3）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将____（填“变大”、“不变”或“变小”）。

七、填空题

11. 难度：中等

如图所示，在双缝干涉实验中，已知SS₁=SS₂，且S₁、S₂到光屏上P点的路程差Δs=1.5×10^-6m.

(1)当S为λ=0.6 μm的单色光源时，在P点处将形成_____条纹.

(2)当S为λ=0.5 μm的单色光源时，在P点处将形成 _____ 条纹.(均选填明或暗)

八、实验题

12. 难度：困难

用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离d＝0.25mm．双缝到毛玻璃屏间距离L的大小也由图中毫米刻度尺读出（如图⑤所示），实验时先移动测量头（如图①所示）上的手轮，把分划线对准靠近最左边的一条亮条纹（如图②所示），并记下螺旋测微器的读数x₁(如图③所示），然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第7条亮条纹并记下螺旋测微器读数x₇（如图④所示），由以上测量数据可求得该单色光的波长．

图示中双缝的位置L₁＝__________mm，毛玻璃屏的位置L₂＝__________mm，螺旋测微器的读数x₁＝__________mm，螺旋测微器的读数x₇＝__________mm，请用以上测量量的符号表示出该单色光波长的表达式__________．

13. 难度：中等

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，要把它们放在如图甲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.

甲

(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最佳顺序应为C、________、A.

(2)本实验的步骤有：

①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；

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用米尺测量双缝到屏的距离；

④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹间的距离.

在操作步骤②时还应注意________和________.

(3)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，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数为______ 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^－4 m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，由计算式λ＝________，求得所测红光波长为________ nm．

九、填空题

14. 难度：简单

(1)杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上，两狭缝就成了两个光源，它们发出的光波满足干涉的必要条件，则两列光的________相同．如图所示，在这两列光波相遇的区域中，实线表示波峰，虚线表示波谷，如果放置光屏，在________(选填“A”、“B”或“C”)点会出现暗条纹．

(2)在上述杨氏干涉实验中，若单色光的波长λ＝5.89×10^－7 m，双缝间的距离d＝1 mm，双缝到屏的距离l＝2 m．求第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距．

十、解答题

15. 难度：简单

1801年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质.1834年,洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验).

(1)洛埃镜实验的基本装置如图所示,S为单色光源,M为一平面镜. 试用平面镜成像作图法画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域.

(2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L,光的波长为λ,在光屏上形成干涉条纹.写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式.

十一、实验题

16. 难度：中等

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）．

十二、解答题

17. 难度：中等

在杨氏干涉实验中，若单色光的波长λ=5.89×10^-7m，双缝间的距离d=1mm，双缝到屏的距离=2m.则第1个亮光条到第11个亮条纹的中心为________

十三、填空题

18. 难度：中等

在双缝干涉实验中，分布用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距与绿光的干涉条纹间距相比______ （填“＞”、“＜”或“＝”）．若实验中红光的波长为，双缝到屏幕的距离为，测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为，则双缝之间的距离为______．