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實驗17:用雙縫干涉測量光的波長(同時練習使用測量頭)【5年58卷3考】實驗測量光的波長實驗的操作過程(5年3考)實驗器材實驗操作數據處理(1)類型角度:考查雙縫干涉實驗測量單色光的波長和測量頭的使用方法??键c1實驗基本要求1.實驗原理如圖1所示,光源發出的光,經過濾光片后變成單色光,再經過單縫S時發生衍射,這時單縫S相當于一個單色光源,衍射光波同時到達雙縫S1和S2之后,S1、S2雙縫相當于兩個步調完全一致的單色相干光源,相鄰兩條亮(暗)條紋間的距離Δx與入射光波長λ,雙縫S1、S2間距離d及雙縫與屏的距離l有關,其關系式為:Δx=eq\f(l,d)λ,因此,只要測出Δx、d、l即可測出波長λ.圖1兩條相鄰亮(暗)條紋間的距離Δx用測量頭測出.測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構成.如圖2所示.圖22.實驗器材雙縫干涉儀,即:光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭,另外還有學生電源、導線、刻度尺.3.實驗步驟(1)觀察雙縫干涉圖樣①將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如圖3所示.圖3②接好光源,打開開關,使燈絲正常發光.③調節各器件的高度,使光源燈絲發出的光能沿遮光筒軸線到達光屏.④安裝單縫和雙縫,盡量使縫的中點位于遮光筒的軸線上,使單縫與雙縫平行,二者間距約為5~10cm.⑤在單縫和光源間放上濾光片,觀察單色光的干涉條紋.(2)測定單色光的波長①安裝測量頭,調節至可清晰觀察到干涉條紋.圖4②使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中央,如圖4所示,記下手輪上的讀數,將該條紋記為第1條亮條紋;轉動手輪,使分劃板中心刻線移動至另一亮條紋的中央,記下此時手輪上的讀數,將該條紋記為第n條亮條紋,測出n條亮條紋間的距離a,則相鄰兩亮條紋間距Δx=eq\f(a,n-1).③用刻度尺測量雙縫到光屏間距離l(d是已知的).④重復測量、計算,求出波長的平均值.4.注意事項(1)調節雙縫干涉儀時,要注意調整光源的高度,使它發出的光束能夠沿著遮光筒的軸線把屏照亮.(2)放置單縫和雙縫時,縫要相互平行,中心大致位于遮光筒的軸線上.(3)調節測量頭時,應使分劃板中心刻線和亮條紋的中心對齊,記清此時手輪上的讀數,轉動手輪,使分劃板中心刻線和另一亮條紋的中心對齊,記下此時手輪上的讀數,兩次讀數之差就表示這兩條亮條紋間的距離.(4)不要直接測Δx,要測多條亮條紋的間距再計算得到Δx,這樣可以減小誤差.(5)白光的干涉觀察到的是彩色條紋,其中白色在中央,紅色在最外層.考點2數據處理及誤差分析1.數據處理(1)條紋間距的計算:移動測量頭的手輪,分劃板中央刻線在第1條亮條紋中央時讀數為a1,在第n條亮條紋中央時讀數為an,則Δx=eq\f(an-a1,n-1).(2)根據條紋間距與波長的關系Δx=eq\f(l,d)λ得λ=eq\f(d,l)Δx,其中d為雙縫間距,l為雙縫到光屏的距離.(3)測量時需測量多組數據,求λ的平均值.2.誤差分析(1)雙縫到光屏的距離l的測量存在誤差.(2)測條紋間距Δx帶來的誤差:①干涉條紋沒有調整到最清晰的程度.②誤認為Δx為亮條紋的寬度.③分劃板刻線與干涉條紋不平行,中心刻線沒有恰好位于亮條紋中心.④測量多條亮條紋間的距離時讀數不準確,此間距中的條紋數未數清.A.高考真題感知1.(2022·海南·高考真題)在用雙縫干涉測量光的波長的實驗中,如圖所示,則:①a、b分別是()A.單縫和雙縫

B.雙縫和單縫

C.單縫和單縫

D.雙縫和雙縫②如果雙縫間距是d,雙縫到毛玻璃的距離是L,第一條亮紋到第六條亮紋間距是x,則光的波長是。(用x、d、L表示)2.(2021·浙江·高考真題)圖示是“用雙縫干涉測量光的波長”實驗的裝置。實驗中:①觀察到較模糊的干涉條紋,要使條紋變得清晰,值得嘗試的是。(單選)A.旋轉測量頭

B.增大單縫與雙縫間的距離

C.調節撥桿使單縫與雙縫平行②要增大觀察到的條紋間距,正確的做法是(單選)A.減小單縫與光源間的距離

B.減小單縫與雙縫間的距離C.增大透鏡與單縫間的距離

D.增大雙縫與測量頭間的距離3.(2019·全國·高考真題)某同學利用圖示裝置測量某種單色光的波長。實驗時,接通電源使光源正常發光:調整光路,使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋?;卮鹣铝袉栴}:(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數,該同學可;A.將單縫向雙縫靠近B.將屏向靠近雙縫的方向移動C.將屏向遠離雙縫的方向移動D.使用間距更小的雙縫(2)若雙縫的間距為d,屏與雙縫間的距離為l,測得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx,則單色光的波長λ=;(3)某次測量時,選用的雙縫的間距為0.300mm,測得屏與雙縫間的距離為1.20m,第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56mm。則所測單色光的波長為nm(結果保留3位有效數字)。限時針對訓練1.(2024·安徽·校聯考模擬預測)某同學做“用雙縫干涉測光的波長”實驗中,使用的雙縫間距。雙縫到光屏的距離,觀察到單色光的干涉條紋如圖甲所示,其中螺旋測微器分劃板上的刻度線處于、位置時,對應的示數如圖乙所示。(1)圖乙中、所對應的螺旋測微器讀數分別為mm、mm;相鄰亮紋的間距mm;(2)代入數據計算單色光的波長m(結果保留兩位有效數字)。2.(2023·遼寧沈陽·東北育才學校校考一模)利用雙縫干涉測定光的波長的實驗中,雙縫間距,雙縫到光屏間的距離,實驗時,接通電源使光源正常發光,調整光路,使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。

(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數,該同學可。A.將單縫向雙縫靠近

B.將屏向靠近雙縫的方向移動C.將屏向遠離雙縫的方向移動

D.使用間距更小的雙縫(2)正確操作后,該組同學用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示,分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數也如圖中所給出,則:

①分劃板在圖中A、B位置時由游標卡尺讀數求得相鄰兩條紋間距。②該單色光的波長m。3.(2023·北京西城·北京八中??既#┠惩瑢W利用如圖所示的裝置測量某種單色光的波長。實驗時,光源正常發光,調整儀器從目鏡中可以觀察到干涉條紋。

①將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數如圖甲所示;然后同方向轉動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,記下此時如圖乙所示的手輪上的示數為mm;②若相鄰亮紋的間距為,雙縫與屏的距離為,雙縫間距為,則求得光的波長m。(結果保留三位有效數字)4.(2024·浙江·模擬預測)在完成“用雙縫干涉實驗測量光的波長”實驗時,(1)實驗中需測定的相鄰條紋間距x指圖中的

(2)實驗中,目鏡中心刻度線對齊第n條條紋中心和第(n+10)條條紋中心時,游標卡尺的示數分別如圖1和圖2所示,圖1中游標卡尺的讀數為mm。已知雙縫間距d=0.4mm,雙縫到屏的距離L=1.0m,所測單色光的波長為nm,

5.(2023·廣東梅州·統考二模)如圖甲所示,在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中,將實驗儀器按要求安裝在光具座上,并選用縫間距的雙縫屏。從儀器注明的規格可知,像屏與雙縫屏間的距離。然后,接通電源使光源正常工作。

(1)已知測量頭上主尺的最小刻度是毫米,副尺游標尺為20分度,某同學調整手輪后,從測量頭的目鏡看去,使分劃板中心刻度線與某條紋A中心對齊,如圖乙所示,此時測量頭上主尺和副尺的示數如圖丙所示,此示數為mm;接著再轉動手輪,使分劃板中心刻度線與某條紋B中心對齊,測得A、B條紋間的距離。則經濾光片射向雙縫的色光的波長(用題目中所給字母寫出表達式),利用上述測量結果,經計算可得波長m(保留兩位有效數字)。

(2)另一同學按實驗裝置安裝好儀器后,觀察到光的干涉現象效果很好,若他對實驗裝置進行了調整后,在像屏上仍能觀察到清晰的條紋,且條紋數目有所增加,則該調整可能是A.僅增加光源與濾光片間的距離B.僅增加單縫與雙縫間的距離C.僅將單縫與雙縫的位置互換D.僅將紅色濾光片換成綠色濾光片6.(2023·吉林·統考模擬預測)某實驗小組使用圖甲的裝置測量某紅色激光的波長。用光具座固定激光筆和刻有雙縫的黑色紙板,雙縫間的寬度。激光經過雙縫后投射到光屏中的條紋如圖乙所示,由刻度尺讀出A、B兩亮紋間的距離mm。通過激光測距儀測量出雙縫到投影屏間的距離,則該激光的波長m。如果用紫色激光重新實驗,相鄰亮紋間距會(選填“變大”、“變小”或“不變”)。

7.(2023下·浙江寧波·高二統考期末)在實驗室用雙縫干涉測光的波長,實驗裝置如圖所示

(1)雙縫、光屏、單縫,依次是圖中的(填圖中的字母)。

(2)①圖是實驗得到的紅光雙縫干涉圖樣照片,根據該圖可判斷雙縫干涉的亮條紋間距(填“相等”或“不相等”)。(3)在某次測量中,觀察分劃板中心線與乙圖亮條紋中心對齊時的情形,如圖②所示。然后轉動測量頭手輪,當分劃板中心線與亮條紋中心對齊時,目鏡中觀察到的圖應為③圖中的。(4)已知單縫與光屏間距,雙縫與光屏的間距,單縫與雙縫間距為,雙縫間距,圖①中分劃板中心線與亮條紋中心對齊時手輪讀數為,與亮條紋中心對齊時手輪讀數為,則實驗測得該光的波長的表達式為。8.(2023下·吉林通化·高二梅河口市第五中學??茧A段練習)某實驗小組用雙縫干涉測量光的波長,實驗裝置如圖甲所示。

(1)將實驗儀器按要求安裝在光具座上,在圖甲中A、B處分別應該安裝的器材和濾光片的位置依次是。A.A處為單縫、B處為雙縫、濾光片在凸透鏡和A之間B.A處為單縫、B處為雙縫、濾光片在目鏡處C.A處為雙縫,B處為單縫、濾光片在遮光筒內(2)已知雙縫間距離,雙縫到毛玻璃屏間的距離為,實驗時先轉動測量頭上的手輪,使與游標卡尺相連的分劃線對準圖乙所示的第1條明條紋中心,此時游標卡尺示數如圖丙所示,讀數為x1=mm,然后再轉動手輪,使與游標卡尺相連的分劃線向右邊移動,直到對準第5條明條紋中心,此時游標卡尺示數如圖丁所示,則游標卡尺上的讀數x2=mm。由以上已知數據和測量數據,可測得該單色光的波長是m。(計算結果保留兩位有效數字)(3)若想在毛玻璃屏上看到的條紋數增多,則可選擇(填“增大”或“減小”)雙縫間距。

9.(2022下·浙江·高三校聯考階段練習)在用雙縫干涉測量光的波長的實驗中,兩縫間的間距為0.3mm,以某種單色光照射雙縫時,在離雙縫1.2m遠的屏上,用測量頭測量條紋間的寬度:先將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數如圖甲所示,其值x1=mm,然后同方向轉動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,此時手輪上的示數如圖乙所示。根據以上實驗,測得的這種光的波長是λ=m(保留3位有效數字)。實驗中測第6條亮紋而不測第2條亮紋的原因是。

10.(2023·云南昆明·云南師大附中??寄M預測)在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中:(1)下列說法正確的是。A.此實驗中需要使單縫和雙縫平行B.減小雙縫間距,其他條件不變,屏上出現的干涉條紋將變密集C.將紅色濾光片換成綠色濾光片,其他條件不變,條紋間距將增大D.若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數,可以減小雙縫間距(2)實驗時,某同學將測量頭的分劃線對準第一個亮條紋中心,讀出測量頭的示數為,調節測量頭讓分劃線對準第5個亮條紋中心時,測量頭上的螺旋測微器如圖所示,此時示數。

(3)若雙縫間距、雙縫到屏的距離,可得實驗中所用光波的波長為。11.(2023·湖北黃岡·黃岡中學??级#┳觥坝秒p縫干涉測光的波長”實驗中。使用的雙縫間距d=0.20mm。雙縫到光屏的距離L=600mm,觀察到的干涉條紋如圖所示。

(1)在測量頭上的是一個螺旋測微器(又叫“千分尺”),分劃板上的刻度線處于、位置時,對應的示數如圖乙所示;則相鄰亮紋的間距△x=mm(結果保留3位小數)(2)計算單色光的波長的公式λ=(用L、d、、表示)(3)代入數據計算單色光的波長λ=m(結果保留兩位有效數字)(4)圖丙為實驗裝置示意圖,S為單縫,S1、S2為雙縫,屏上O點處為一亮條紋。若實驗時單縫偏離光軸,向右微微移動,則可以觀察到O點處的干涉條紋()A.向左移動B.向右移動C.間距變大D.間距變小12.(2023·遼寧沈陽·遼寧實驗中學校考模擬預測)在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中,實驗裝置如圖所示。

(1)某同學以線狀白熾燈為光源,對實驗裝置進行調節并觀察了實驗現象后,總結出以下幾點,下列說法中正確的是;A.干涉條紋與雙縫垂直B.單縫和雙縫應相互平行放置C.若取下濾光片,光屏上可觀察到白光的干涉圖樣D.想增加從目鏡中觀察到的條紋個數,可以將單縫向雙縫靠近(2)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上螺旋測微器示數如圖甲所示。然后同方向轉動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,記下此時圖乙中手輪上的示數為mm;

(3)已知雙縫間距d為,測得雙縫到屏的距離L為0.600m,求所測量光的波長為m(結果保留三位有效數字);13.(2021·北京海淀·統考一模)小鵬同學用如圖所示雙縫干涉實驗裝置來測量某單色光的波長。

(1)在組裝儀器時單縫和雙縫應該相互放置(選填“垂直”或“平行”)。(2)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。小李同學調整手輪使測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,并將該亮紋定為第1條亮紋,此時測量頭上游標卡尺的讀數為1.16mm;接著再同方向轉動手輪,使分劃板中心刻線與第8條亮紋中心對齊,此時測量頭上游標卡尺的示數如圖所示,則讀數為mm。已知雙縫間距,測得雙縫到毛玻璃屏的距離,所測光的波長nm(保留3位有效數字)。

(3)為減小誤差,該實驗并未直接測量相鄰亮條紋間的距離,而是先測量n個條紋的間距再求出。下列實驗采用了類似方法的有。A.探究《兩個互成角度的力的合成規律》的實驗中合力的測量B.《探究彈簧彈力與形變量的關系》的實驗中彈簧的形變量的測量C.《用單擺測重力加速度》的實驗中單擺的周期的測量D.《用油膜法估測油酸分子的大小》的實驗中1滴油酸酒精溶液體積的測量14.(2023·湖南長沙·長沙一中??级#┤鐖D甲所示是用“雙縫干涉測量光的波長”實驗裝置圖。

(1)已知單縫與雙縫間的距離,雙縫與屏間的距離,雙縫間距。用測量頭來測量亮紋中心間的距離,測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構成,轉動手輪,使分劃板左右移動,讓分劃板的中心刻度線對準第1條亮紋的中心(如圖乙所示),此時手輪的讀數如圖丙所示,是mm,轉動測量頭,使分劃板中心刻度線對準第4條亮紋的中心,此時手輪的讀數如圖丁所示。則該被測光的波長為m(保留兩位有效數字)。

(2)圖戊為上述實驗裝置的簡化示意圖。S為單縫,S1,S2為雙縫,屏上會出現明暗相間的干涉條紋。若實驗時單縫偏離光軸,向下微微移動,則可以觀察到。

A.干涉條紋消失B.仍能看到干涉條紋,且條紋整體向上平移C.仍能看到干涉條紋,且條紋整體向下平移15.(2023·山東濟寧·統考三模)某實驗小組利用如圖甲所示裝置測量某單色光的波長。(1)該實驗小組以線狀白熾燈為光源,對實驗裝置進行調節,觀察實驗現象后總結出以下幾點,其中說法正確的是A.干涉條紋與雙縫垂直B.若使用間距更小的雙縫,會使相鄰明條紋中心間距離變小C.若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數,應將屏向遠離雙縫方向移動D.若觀察到屏上的亮度較暗且條紋不明顯,可能是光源、單縫與遮光筒不共軸所致(2)該實驗小組調整手輪使測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,并將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的讀數=mm(如圖乙所示),接著再同方向轉動手輪,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,并讀出對應的讀數;

(3)若實驗小組所用裝置的雙縫間距為,雙縫到屏的距離為,則所測光的波長λ=nm。(保留3位有效數字)

實驗17:用雙縫干涉測量光的波長(同時練習使用測量頭)【5年58卷3考】實驗測量光的波長實驗的操作過程(5年3考)實驗器材實驗操作數據處理(1)類型角度:考查雙縫干涉實驗測量單色光的波長和測量頭的使用方法??键c1實驗基本要求1.實驗原理如圖1所示,光源發出的光,經過濾光片后變成單色光,再經過單縫S時發生衍射,這時單縫S相當于一個單色光源,衍射光波同時到達雙縫S1和S2之后,S1、S2雙縫相當于兩個步調完全一致的單色相干光源,相鄰兩條亮(暗)條紋間的距離Δx與入射光波長λ,雙縫S1、S2間距離d及雙縫與屏的距離l有關,其關系式為:Δx=eq\f(l,d)λ,因此,只要測出Δx、d、l即可測出波長λ.圖1兩條相鄰亮(暗)條紋間的距離Δx用測量頭測出.測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構成.如圖2所示.圖22.實驗器材雙縫干涉儀,即:光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭,另外還有學生電源、導線、刻度尺.3.實驗步驟(1)觀察雙縫干涉圖樣①將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如圖3所示.圖3②接好光源,打開開關,使燈絲正常發光.③調節各器件的高度,使光源燈絲發出的光能沿遮光筒軸線到達光屏.④安裝單縫和雙縫,盡量使縫的中點位于遮光筒的軸線上,使單縫與雙縫平行,二者間距約為5~10cm.⑤在單縫和光源間放上濾光片,觀察單色光的干涉條紋.(2)測定單色光的波長①安裝測量頭,調節至可清晰觀察到干涉條紋.圖4②使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中央,如圖4所示,記下手輪上的讀數,將該條紋記為第1條亮條紋;轉動手輪,使分劃板中心刻線移動至另一亮條紋的中央,記下此時手輪上的讀數,將該條紋記為第n條亮條紋,測出n條亮條紋間的距離a,則相鄰兩亮條紋間距Δx=eq\f(a,n-1).③用刻度尺測量雙縫到光屏間距離l(d是已知的).④重復測量、計算,求出波長的平均值.4.注意事項(1)調節雙縫干涉儀時,要注意調整光源的高度,使它發出的光束能夠沿著遮光筒的軸線把屏照亮.(2)放置單縫和雙縫時,縫要相互平行,中心大致位于遮光筒的軸線上.(3)調節測量頭時,應使分劃板中心刻線和亮條紋的中心對齊,記清此時手輪上的讀數,轉動手輪,使分劃板中心刻線和另一亮條紋的中心對齊,記下此時手輪上的讀數,兩次讀數之差就表示這兩條亮條紋間的距離.(4)不要直接測Δx,要測多條亮條紋的間距再計算得到Δx,這樣可以減小誤差.(5)白光的干涉觀察到的是彩色條紋,其中白色在中央,紅色在最外層.考點2數據處理及誤差分析1.數據處理(1)條紋間距的計算:移動測量頭的手輪,分劃板中央刻線在第1條亮條紋中央時讀數為a1,在第n條亮條紋中央時讀數為an,則Δx=eq\f(an-a1,n-1).(2)根據條紋間距與波長的關系Δx=eq\f(l,d)λ得λ=eq\f(d,l)Δx,其中d為雙縫間距,l為雙縫到光屏的距離.(3)測量時需測量多組數據,求λ的平均值.2.誤差分析(1)雙縫到光屏的距離l的測量存在誤差.(2)測條紋間距Δx帶來的誤差:①干涉條紋沒有調整到最清晰的程度.②誤認為Δx為亮條紋的寬度.③分劃板刻線與干涉條紋不平行,中心刻線沒有恰好位于亮條紋中心.④測量多條亮條紋間的距離時讀數不準確,此間距中的條紋數未數清.A.高考真題感知1.(2022·海南·高考真題)在用雙縫干涉測量光的波長的實驗中,如圖所示,則:①a、b分別是()A.單縫和雙縫

B.雙縫和單縫

C.單縫和單縫

D.雙縫和雙縫②如果雙縫間距是d,雙縫到毛玻璃的距離是L,第一條亮紋到第六條亮紋間距是x,則光的波長是。(用x、d、L表示)【答案】A【詳解】①[1]由雙縫干涉原理可知,先用濾光片得到單色光,然用單縫得到細長的光源,最后用雙縫得到兩束相干光,故a、b分別單縫和雙縫。故選A。②[2]第一條亮紋到第六條亮紋間距是x,則相鄰亮條紋間距為根據可得光的波長是2.(2021·浙江·高考真題)圖示是“用雙縫干涉測量光的波長”實驗的裝置。實驗中:①觀察到較模糊的干涉條紋,要使條紋變得清晰,值得嘗試的是。(單選)A.旋轉測量頭

B.增大單縫與雙縫間的距離

C.調節撥桿使單縫與雙縫平行②要增大觀察到的條紋間距,正確的做法是(單選)A.減小單縫與光源間的距離

B.減小單縫與雙縫間的距離C.增大透鏡與單縫間的距離

D.增大雙縫與測量頭間的距離【答案】CD【詳解】①[1]若粗調后看不到清晰的干涉條紋,看到的是模糊不清的條紋,則最可能的原因是單縫與雙縫不平行;要使條紋變得清晰,值得嘗試的是調節撥桿使單縫與雙縫平行。故選C。②[2]根據,可知要增大條紋間距可以增大雙縫到光屏的距離l,減小雙縫的間距d;故選D。3.(2019·全國·高考真題)某同學利用圖示裝置測量某種單色光的波長。實驗時,接通電源使光源正常發光:調整光路,使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。回答下列問題:(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數,該同學可;A.將單縫向雙縫靠近B.將屏向靠近雙縫的方向移動C.將屏向遠離雙縫的方向移動D.使用間距更小的雙縫(2)若雙縫的間距為d,屏與雙縫間的距離為l,測得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx,則單色光的波長λ=;(3)某次測量時,選用的雙縫的間距為0.300mm,測得屏與雙縫間的距離為1.20m,第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56mm。則所測單色光的波長為nm(結果保留3位有效數字)。【答案】B630【詳解】(1)[1]相鄰兩亮(暗)干涉條紋的Δx=,要增加觀察到的條紋數,即Δx越小,需增大d或減小l,因此應將屏向靠近雙縫的方向移動,或使用間距更大的雙縫,故A、C、D錯誤,B正確;(2)[2]由,得(3)[3]所測單色光的波長限時針對訓練1.(2024·安徽·校聯考模擬預測)某同學做“用雙縫干涉測光的波長”實驗中,使用的雙縫間距。雙縫到光屏的距離,觀察到單色光的干涉條紋如圖甲所示,其中螺旋測微器分劃板上的刻度線處于、位置時,對應的示數如圖乙所示。(1)圖乙中、所對應的螺旋測微器讀數分別為mm、mm;相鄰亮紋的間距mm;(2)代入數據計算單色光的波長m(結果保留兩位有效數字)?!敬鸢浮?.190/2.189/2.1917.870/7.869/7.8711.420/1.419/1.421【詳解】解析:(1)[1][2]螺旋測微器讀數為因為最后一位是估讀,所以、的讀數在之間和之間即可。[3]相鄰亮紋的間距為由于、的讀數有估讀,所以的值在之間即可。(2)[4]根據干涉條紋公式可得代入數據解得2.(2023·遼寧沈陽·東北育才學校??家荒#├秒p縫干涉測定光的波長的實驗中,雙縫間距,雙縫到光屏間的距離,實驗時,接通電源使光源正常發光,調整光路,使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。

(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數,該同學可。A.將單縫向雙縫靠近

B.將屏向靠近雙縫的方向移動C.將屏向遠離雙縫的方向移動

D.使用間距更小的雙縫(2)正確操作后,該組同學用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示,分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數也如圖中所給出,則:

①分劃板在圖中A、B位置時由游標卡尺讀數求得相鄰兩條紋間距。②該單色光的波長m?!敬鸢浮緽0.75【詳解】(1)[1]若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數,則需要減小條紋間距,由公式A.將單縫向雙縫靠近,不改變條紋間距,故A錯誤;B.將屏向靠近雙縫的方向移動,減小,則條紋間距減小,故B正確;C.將屏向遠離雙縫的方向移動,增大,則條紋間距增大,故C錯誤;D.使用間距更小的雙縫,則條紋間距增大,故D錯誤。故選B。(2)①[2]10分度游標卡尺的精確值為,由圖可知則相鄰兩條紋間距為②[3]根據可得該單色光的波長為3.(2023·北京西城·北京八中校考三模)某同學利用如圖所示的裝置測量某種單色光的波長。實驗時,光源正常發光,調整儀器從目鏡中可以觀察到干涉條紋。

①將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數如圖甲所示;然后同方向轉動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,記下此時如圖乙所示的手輪上的示數為mm;②若相鄰亮紋的間距為,雙縫與屏的距離為,雙縫間距為,則求得光的波長m。(結果保留三位有效數字)【答案】13.870【詳解】(1)①[1]螺旋測微器的最小分度值為0.01mm,圖甲所示的手輪上的示數為圖乙所示的手輪上的示數為②[2]條紋間距為根據條紋間距公式可得4.(2024·浙江·模擬預測)在完成“用雙縫干涉實驗測量光的波長”實驗時,(1)實驗中需測定的相鄰條紋間距x指圖中的

(2)實驗中,目鏡中心刻度線對齊第n條條紋中心和第(n+10)條條紋中心時,游標卡尺的示數分別如圖1和圖2所示,圖1中游標卡尺的讀數為mm。已知雙縫間距d=0.4mm,雙縫到屏的距離L=1.0m,所測單色光的波長為nm,

【答案】C【詳解】(1)[1]實驗需測量的是相鄰條紋間距指的是相鄰亮條紋中心間的距離。故選C。(2)[2]圖1中游標卡尺的讀數為[2]圖2中游標卡尺的讀數為根據公式可知5.(2023·廣東梅州·統考二模)如圖甲所示,在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中,將實驗儀器按要求安裝在光具座上,并選用縫間距的雙縫屏。從儀器注明的規格可知,像屏與雙縫屏間的距離。然后,接通電源使光源正常工作。

(1)已知測量頭上主尺的最小刻度是毫米,副尺游標尺為20分度,某同學調整手輪后,從測量頭的目鏡看去,使分劃板中心刻度線與某條紋A中心對齊,如圖乙所示,此時測量頭上主尺和副尺的示數如圖丙所示,此示數為mm;接著再轉動手輪,使分劃板中心刻度線與某條紋B中心對齊,測得A、B條紋間的距離。則經濾光片射向雙縫的色光的波長(用題目中所給字母寫出表達式),利用上述測量結果,經計算可得波長m(保留兩位有效數字)。

(2)另一同學按實驗裝置安裝好儀器后,觀察到光的干涉現象效果很好,若他對實驗裝置進行了調整后,在像屏上仍能觀察到清晰的條紋,且條紋數目有所增加,則該調整可能是A.僅增加光源與濾光片間的距離B.僅增加單縫與雙縫間的距離C.僅將單縫與雙縫的位置互換D.僅將紅色濾光片換成綠色濾光片【答案】D【詳解】(1)[1]圖丙中游標卡尺的最小分度值為0.05mm,主尺示數為0,游標尺的第7刻度線與主尺刻度線對齊,則示數為[2][3]A、B條紋間的距離為5倍相鄰亮(暗)條紋間的距離,故根據相鄰亮(暗)條紋間的間距公式有解得代入數據可得(2)[4]該同學對實驗裝置調節后,在像屏上仍能觀察到清晰的條紋,且條紋數目有所增加,可知相鄰條紋間的寬度減小,由公式可知,該調節可能是更換波長更短的光做實驗,即將紅色濾光片換成綠色濾光片,其他調節都達不到該實驗效果。故選D。6.(2023·吉林·統考模擬預測)某實驗小組使用圖甲的裝置測量某紅色激光的波長。用光具座固定激光筆和刻有雙縫的黑色紙板,雙縫間的寬度。激光經過雙縫后投射到光屏中的條紋如圖乙所示,由刻度尺讀出A、B兩亮紋間的距離mm。通過激光測距儀測量出雙縫到投影屏間的距離,則該激光的波長m。如果用紫色激光重新實驗,相鄰亮紋間距會(選填“變大”、“變小”或“不變”)。

【答案】65.0變小【詳解】[1]刻度尺的最小刻度值為,由刻度尺讀出A、B兩亮紋間的距離[2]相鄰兩條亮條紋間的距離為由[3]如果用紫色激光重新實驗,由于紫色激光的波長較小,由可知,d、L不變,則相鄰亮條紋間距會變小。7.(2023下·浙江寧波·高二統考期末)在實驗室用雙縫干涉測光的波長,實驗裝置如圖所示

(1)雙縫、光屏、單縫,依次是圖中的(填圖中的字母)。

(2)①圖是實驗得到的紅光雙縫干涉圖樣照片,根據該圖可判斷雙縫干涉的亮條紋間距(填“相等”或“不相等”)。(3)在某次測量中,觀察分劃板中心線與乙圖亮條紋中心對齊時的情形,如圖②所示。然后轉動測量頭手輪,當分劃板中心線與亮條紋中心對齊時,目鏡中觀察到的圖應為③圖中的。(4)已知單縫與光屏間距,雙縫與光屏的間距,單縫與雙縫間距為,雙縫間距,圖①中分劃板中心線與亮條紋中心對齊時手輪讀數為,與亮條紋中心對齊時手輪讀數為,則實驗測得該光的波長的表達式為?!敬鸢浮緿FC相等A【詳解】(1)[1]雙縫干涉測光的波長的實驗中,設備依次擺放的位置從左到右依次是光源、濾光片、單縫、雙縫、濾光筒、光屏,雙縫、光屏、單縫,依次是圖中的D、F、C;(2)[2]①圖可判斷雙縫干涉的亮條紋間距相等;(3)[3]轉動測量頭手輪,當分劃板中心線與亮條紋中心對齊時,目鏡中觀察到的圖應為③圖中的A;(4)[4]由得8.(2023下·吉林通化·高二梅河口市第五中學??茧A段練習)某實驗小組用雙縫干涉測量光的波長,實驗裝置如圖甲所示。

(1)將實驗儀器按要求安裝在光具座上,在圖甲中A、B處分別應該安裝的器材和濾光片的位置依次是。A.A處為單縫、B處為雙縫、濾光片在凸透鏡和A之間B.A處為單縫、B處為雙縫、濾光片在目鏡處C.A處為雙縫,B處為單縫、濾光片在遮光筒內(2)已知雙縫間距離,雙縫到毛玻璃屏間的距離為,實驗時先轉動測量頭上的手輪,使與游標卡尺相連的分劃線對準圖乙所示的第1條明條紋中心,此時游標卡尺示數如圖丙所示,讀數為x1=mm,然后再轉動手輪,使與游標卡尺相連的分劃線向右邊移動,直到對準第5條明條紋中心,此時游標卡尺示數如圖丁所示,則游標卡尺上的讀數x2=mm。由以上已知數據和測量數據,可測得該單色光的波長是m。(計算結果保留兩位有效數字)(3)若想在毛玻璃屏上看到的條紋數增多,則可選擇(填“增大”或“減小”)雙縫間距。

【答案】A0.39.6增大【詳解】(1)[1]將實驗儀器按要求安裝在光具座上,在圖甲中A、B處分別應該安裝的器材和濾光片的位置依次是A處為單縫、B處為雙縫、濾光片在凸透鏡和A之間。故選A。(2)[2]游標卡尺相連的分劃線對準圖乙所示的第1條明條紋中心,此時游標卡尺示數如圖丙所示,讀數為[3]游標卡尺相連的分劃線對準第5條明條紋中心,此時游標卡尺示數如圖丁所示,則游標卡尺上的讀數為[4]根據又解得(3)[5]若想在毛玻璃屏上看到的條紋數增多,即需要減小條紋間距則可選擇增大雙縫間距d。9.(2022下·浙江·高三校聯考階段練習)在用雙縫干涉測量光的波長的實驗中,兩縫間的間距為0.3mm,以某種單色光照射雙縫時,在離雙縫1.2m遠的屏上,用測量頭測量條紋間的寬度:先將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數如圖甲所示,其值x1=mm,然后同方向轉動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,此時手輪上的示數如圖乙所示。根據以上實驗,測得的這種光的波長是λ=m(保留3位有效數字)。實驗中測第6條亮紋而不測第2條亮紋的原因是。

【答案】見解析【詳解】[1]測量頭的分劃板中心刻線與第1條亮紋中心對齊時,手輪上的示數如圖甲所示,其值為[2]測量頭的分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊時,手輪上的示數如圖乙所示,其值為根據其中聯立,解得[3]實驗中測第6條亮紋而不測第2條亮紋的原因是累積放大,增大被測量量,減小相對誤差。10.(2023·云南昆明·云南師大附中??寄M預測)在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中:(1)下列說法正確的是。A.此實驗中需要使單縫和雙縫平行B.減小雙縫間距,其他條件不變,屏上出現的干涉條紋將變密集C.將紅色濾光片換成綠色濾光片,其他條件不變,條紋間距將增大D.若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數,可以減小雙縫間距(2)實驗時,某同學將測量頭的分劃線對準第一個亮條紋中心,讀出測量頭的示數為,調節測量頭讓分劃線對準第5個亮條紋中心時,測量頭上的螺旋測微器如圖所示,此時示數。

(3)若雙縫間距、雙縫到屏的距離,可得實驗中所用光波的波長為。【答案】A12.100【詳解】(1)[1]A.單縫和雙縫平行條紋才會清晰,故A正確;B.減小雙縫間距,其他條件不變,屏上出現的干涉條紋將變稀疏,故B錯誤;C.將紅色濾光片換成綠色濾光片,其他條件不變,因光波波長變短,故條紋間距將變小,故C錯誤;D.減小雙縫間距,條紋間距將增大,目鏡中出現的條紋個數將減小,故D錯誤。故選A。(2)[2]螺旋測微器的最小分度值為0.01mm,讀數為(3)[3]根據相鄰明條紋間距公式可得又因為代入數據可得11.(2023·湖北黃岡·黃岡中學??级#┳觥坝秒p縫干涉測光的波長”實驗中。使用的雙縫間距d=0.20mm。雙縫到光屏的距離L=600mm,觀察到的干涉條紋如圖所示。

(1)在測量頭上的是一個螺旋測微器(又叫“千分尺”),分劃板上的刻度線處于、位置時,對應的示數如圖乙所示;則相鄰亮紋的間距△x=mm(結果保留3位小數)(2)計算單色光的波長的公式λ=(用L、d、、表示)(3)代入數據計算單色光的波長λ=m(結果保留兩位有效數字)(4)圖丙為實驗裝置示意圖,S為單縫,S1、S2為雙縫,屏上O點處為一亮條紋。若實驗時單縫偏離光軸,向右微微移動,則可以觀察到O點處的干涉條紋()A.向左移動B.向右移動C.間距變大D.間距變小【答案】1.419/1.420/1.421A【詳解】(1)[1]螺旋測微器讀數為則相鄰亮紋的間距(2)[2]根據干涉條紋公式可得(3)[3]帶入數據可得(4)[4]根據可知,實驗時單縫偏離光軸,向右微微移動,因雙縫間距、雙縫到光屏的距離、波長都不變,所以間距不變,由于主光軸變的傾斜,可以觀察到O點處的干涉條紋向左移動。故選A。12.(2023·遼寧沈陽·遼寧實驗中學??寄M預測)在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中,實驗裝置如圖所示。

(1)某同學以線狀白熾燈為光源,對實驗裝置進行調節并觀察了實驗現象后,總結出以下幾點,下列說法中正確的是;A.干涉條紋與雙縫垂直B.單縫和雙縫應相互平行放置C.若取下濾光片,光屏上可觀察到白光的干涉圖樣D.想增加從目鏡中觀察到的條紋個數,可以將單縫向雙縫靠近(2)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上螺旋測微器示數如圖甲所示。然后同方向轉動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,記下此時圖乙中手輪上的示數為mm;

(3)已知雙縫間距d為,測得雙縫到屏的距離L為0.600m,求所測量光的波長為m(結果保留三位有效數字);【答案】BC/CB13.870【詳解】(1)[1]A.干涉條紋與雙縫平行,A錯誤;B.單縫和雙縫應相互平行放置,B正確;C.若取下濾光片,光屏上可觀察到白光的干涉圖樣,C正確;D.想增加從目鏡中觀察到的條紋個數,則要條紋間距減小,由相鄰兩條紋間距公式可知,可以將雙縫的距離d增大,或減小雙縫到屏的距離L,或用波長小的光做實驗,若將單縫向雙縫靠近,不會改變條紋的間距,不會改變目鏡中觀察到的條紋個數,D錯誤。故選BC。(2)[2]由圖乙可知,螺旋測微器的固定刻度讀數為13.5mm,可動刻度的讀數為0.01×37.0mm=0.370mm則有手輪上的示數為x2=13.5mm+0.370mm=13.870mm(3)[3]由圖甲可知,螺旋測微器的固定刻度讀數為2mm,可動刻度的讀數為0.01×32.0mm=0.320mm則有手輪上的示數為x1=2mm+0.320mm=2.320mm則有兩相鄰亮條紋間距為由,可得所測量光的波長為13.(2021·北京海淀·統考一模)小鵬同學用如圖所示雙縫干涉實驗裝置來測量某單色光的波長。

(1)在組裝儀器時單縫和雙縫應該相互放置(選填“垂直”或“平行”)。(2)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。小李同學調整手輪使測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,并將該亮紋定為第1條亮紋,此時測量頭上游標卡尺的讀數為1.16mm;接著再同方向轉動手輪,使分劃板中心刻線與第8條亮紋中心對齊,此時測量頭上游標卡尺的示數如圖所示,則讀數為mm。已知雙縫間距,測得雙縫到毛玻璃屏的距離,所測光的波長nm(保留3位有效數字)。

(3)為減小誤差,該實驗并未直接測量相鄰亮條紋間的距離,而是先測量n個條紋的間距再求出。下列實驗采用了類似方法的有

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