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第4節(jié)　實驗：用雙縫干涉測量光的波
溫馨提示：此系列題卡，非選擇題每空2分，分值不同題空另行標注
1.(4分)(多選)利用如圖所示的實驗裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象并測量光的波長，下列說法正確的有________。
A.實驗裝置中的①②③元件分別為濾光片、單縫、雙縫
B.將濾光片由紫色換成紅色，干涉條紋間距變寬
C.將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬
D.測量過程中誤將5個條紋間距數(shù)成6個，波長測量值偏大
2.(8分)(2024·河北衡水高二期末)如圖甲所示為“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗裝置。
(1)光具座上放置的光學元件依次為①光源(白熾燈)、②________(1分)、③________(1分)、④雙縫、⑤遮光筒、⑥光屏。對于某種單色光，為增加相鄰亮條紋(暗條紋)間的距離，可采取__________(1分)或___________(1分)的方法。
甲
(2)轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準第1條亮條紋的中央，手輪的讀數(shù)如圖乙所示。繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線對準第10條亮條紋的中央，手輪的讀數(shù)如圖丙所示。則相鄰兩亮條紋的間距為____________mm(計算結(jié)果保留3位小數(shù))。
(3)如果雙縫的間距為0.30 mm、雙縫和光屏之間的距離為900 mm，則待測光的波長為________m(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
3.(4分)用光傳感器進行雙縫干涉的實驗，如圖甲所示是實驗裝置圖。
(1)下列關于本實驗的操作與敘述正確的是________。
A.干涉圖像中，相鄰兩個波峰之間的距離即相鄰兩條亮條紋中心的間距
B.雙縫擋板不動，下移光源，使之更靠近刻有雙縫的擋板，則干涉條紋間距減小
C.光源不動，下移雙縫擋板，使之更靠近光傳感器，則干涉條紋間距不變
D.減小雙縫間距，干涉條紋間距也減小
(2)在不改變雙縫的間距和雙縫到光傳感器的距離的前提下，用紅光和綠光做了兩次實驗，下圖中的乙、丙分別對應這兩次實驗得到的干涉圖像，紅光的圖像是________(填“乙”或“丙”)。
4.(6分)在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，備有下列儀器：
A.白熾燈 B.雙縫 C.單縫 D.濾光片 E.光屏
(1)把以上儀器裝在光具座上時，正確的排列順序應該是________(填寫字母代號)。
(2)已知雙縫到光屏之間的距離l＝500 mm，雙縫之間的距離d＝0.50 mm，單縫到雙縫之間的距離s＝100 mm，某同學在用測量頭測量時，調(diào)整手輪，在測量頭目鏡中先看到分劃板中心刻線對準A亮條紋的中心，然后他繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使分劃板中心刻線對準B亮條紋的中心，前后兩次游標卡尺的讀數(shù)如圖所示。則入射光的波長λ＝________m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
(3)實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密，難以測量，可以采用的改善辦法有________。
A.改用波長較長的光(如紅光)作為入射光
B.增大雙縫到屏的距離
C.增大雙縫到單縫的距離
D.增大雙縫間距
5.(8分)我們用如圖所示的裝置來做“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗。
(1)將實驗儀器按要求安裝在光具座上，則在圖甲中A、B處分別應該安裝的器材和濾光片的位置分別是________。
A.A處為雙縫、B處為單縫、濾光片在光源和凸透鏡之間
B.A處為單縫、B處為雙縫、濾光片在A和B之間
C.A處為雙縫、B處為單縫、濾光片在遮光筒內(nèi)
D.A處為單縫、B處為雙縫、濾光片在凸透鏡和A之間
(2)若在實驗當中，某同學觀察到以下圖像，即測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，若繼續(xù)移動目鏡觀察，將會使測量結(jié)果出現(xiàn)偏差，所以需要對儀器進行調(diào)整，使干涉條紋與分劃板中心刻線在同一方向上，下面操作中可行的有________。
A.調(diào)節(jié)撥桿方向
B.其他不動，測量頭旋轉(zhuǎn)一個較小角度
C.其他不動，遮光筒旋轉(zhuǎn)一個較小角度
D.將遮光筒與測量頭整體旋轉(zhuǎn)一個較小角度
(3)已知雙縫間距離d＝0.20 mm，雙縫到毛玻璃屏間的距離為l＝75.0 cm，如圖丙所示，實驗時先轉(zhuǎn)動測量頭上的手輪，使與游標卡尺相連的分劃線對準圖丁所示的第1條明條紋，此時卡尺的主尺和游標的位置如圖戊所示，然后再轉(zhuǎn)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，如圖丁所示，此時卡尺的主尺和游標的位置如圖己所示，則游標卡尺上的讀數(shù)x2＝________mm。由以上已知數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)，則該單色光的波長是________m(保留2位有效數(shù)字)。
第4節(jié)　實驗：用雙縫干涉測量光的波長
1.AB　[濾光片的作用是使入射光變成單色光，單縫的作用是使入射光變成線光源，雙縫的作用是形成相干光源，①②③元件分別為濾光片、單縫、雙縫，故A正確；將濾光片由紫色換成紅色，波長λ變長，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx＝λ知，條紋間距Δx增大，故B正確；將單縫向雙縫移動一小段距離，Δx與此距離無關，故干涉條紋間距不變，故C錯誤；測量過程中，把5個條紋間距數(shù)成6個，由Δx＝知Δx偏小，由λ＝Δx知波長測量值偏小，故D錯誤。]
2.(1)濾光片　單縫　增大雙縫到光屏間的距離(或選用較長的遮光筒)　減小雙縫之間的距離　(2)1.611　(3)5.37×10－7　
解析　(1)在光具座上光學元件依次為光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏。由Δx＝λ知，對某種單色光，要使Δx增大，可使雙縫到光屏間的距離l變大，雙縫之間的距離d減小。
(2)圖乙讀數(shù)為x1＝0.045 mm，圖丙讀數(shù)為x2＝14.540 mm，則相鄰兩亮條紋的間距Δx＝＝1.611 mm。
(3)由Δx＝λ得
λ＝＝ m＝5.37×10－7 m。
3.(1)A　(2)丙
解析　(1)相鄰兩個波峰之間的距離即相鄰兩條亮條紋中心的間距，A正確；根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx＝λ知，若下移光源，干涉條紋間距不變，B錯誤；光源不動，下移雙縫擋板，使之更靠近光傳感器，即減小雙縫與光傳感器間距離，由Δx＝λ知，干涉條紋間距會減小，C錯誤；減小雙縫間距，由Δx＝λ知，干涉條紋間距增大，D錯誤。
(2)由Δx＝λ可知，波長越長，條紋間距越大，故紅光的圖像是丙。
4.(1)ADCBE　(2)6.4×10－7　(3)AB
解析　(2)游標卡尺讀數(shù)精確度為0.1 mm
A位置主尺讀數(shù)為11 mm
游標尺讀數(shù)為1×0.1 mm＝0.1 mm
讀數(shù)為x1＝11 mm＋0.1 mm＝11.1 mm
B位置讀數(shù)為x2＝15 mm＋6×0.1 mm＝15.6 mm
則相鄰條紋間距
Δx＝≈0.64 mm
則λ＝Δx＝6.4×10－7 m。
(3)由Δx＝λ可知，要增大條紋間距，可用波長更長的入射光、增大雙縫到屏的距離或減小雙縫間距，故A、B正確。
5.(1)D　(2)BC　(3)9.6　6.1×10－7
解析　(1)為獲取兩個單色線光源，A處應為單縫、B處應為雙縫，濾光片在凸透鏡和A之間，故選D。
(2)因為有清晰的干涉圖樣，所以不用調(diào)節(jié)撥桿方向，題中問題是分劃板中心線與干涉條紋不平行，所以應調(diào)節(jié)測量頭使干涉條紋與分劃板中心刻線在同一方向上，即其他不動，將測量頭旋轉(zhuǎn)一個較小角度，或者其他不動，將遮光筒旋轉(zhuǎn)一個較小角度，A、D錯誤，B、C正確。
(3)讀數(shù)為9 mm＋5×0.1 mm＝9.5 mm，根據(jù)Δx＝λ得λ＝＝ m＝6.1×10－7 m。第4節(jié)　實驗：用雙縫干涉測量光的波長
學習目標　1.掌握用雙縫干涉測量光的波長的原理和方法。2.觀察不同單色光的雙縫干涉圖樣。3.掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法。4.會用公式Δx＝λ進行數(shù)據(jù)處理求光的波長。
一、實驗目的
1.理解雙縫干涉的原理，能安裝和調(diào)試儀器。
2.會利用公式Δx＝λ測量光的波長λ＝Δx。
3.觀察雙縫干涉圖樣，掌握實驗方法。
二、實驗設計
1.實驗原理
(1)干涉圖樣的獲得：光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片成為單色光，單色光通過單縫后相當于線光源，經(jīng)雙縫后產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，通過遮光筒一端的毛玻璃屏可以觀察到明暗相間的干涉條紋，如果用白光通過雙縫可以觀察到彩色條紋。
(2)光的波長的測定：若雙縫到屏的距離用l表示，雙縫間的距離用d表示，相鄰兩條亮紋間的距離用Δx表示，則入射光的波長為λ＝。實驗中d是已知的，雙縫到屏的距離l可以用刻度尺測出。
(3)測量Δx的方法：可由測量頭測出。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，如圖甲所示，測量時先轉(zhuǎn)動測量頭，讓分劃板中心刻線與干涉條紋平行，然后轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板向左(或向右)移動至分劃板的中心刻線與條紋的中心對齊，記下此時讀數(shù)，再同方向轉(zhuǎn)動手輪，測出n條亮條紋間的距離a，則可求出相鄰兩條亮條紋間的距離Δx＝。
2.實驗器材
雙縫干涉儀，即光具座、光源、透鏡、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。
三、進行實驗
1.將光源、透鏡、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖所示。
2.接好光源，閉合開關，使燈絲正常發(fā)光。
3.調(diào)節(jié)各元件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達光屏。
4.安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫與單縫的縫平行，兩者間距5～10 cm，這時可觀察白光的干涉條紋。
5.在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋。
6.測量雙縫到屏的距離l和相鄰兩條亮條紋間的距離Δx。
7.分別改變?yōu)V光片的顏色和雙縫的距離，觀察干涉條紋的變化，并求出相應的波長。
四、數(shù)據(jù)會析
1.安裝測量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋。
2.使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中央，記下手輪上的讀數(shù)a1，將該條紋記為第1條亮條紋；轉(zhuǎn)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(shù)a2，將該條紋記為第n條亮條紋，則相鄰兩亮條紋間距Δx＝。
3.重復測量、計算，根據(jù)λ＝Δx算出波長，然后求出波長的平均值。
五、誤差分析
1.測雙縫到屏的距離l帶來的誤差，可通過選用毫米刻度尺，進行多次測量求平均值的方法減小誤差。
2.測條紋間距Δx帶來的誤差。
(1)干涉條紋沒有調(diào)到最清晰的程度。
(2)分劃板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒有恰好位于條紋中心。
(3)測量多條亮條紋間距離時讀數(shù)不準確。
六、注意事項
1.雙縫干涉儀是比較精密的儀器，應輕拿輕放，不要隨便拆解遮光筒、測量頭等元件。
2.濾光片、單縫、雙縫、目鏡等如有灰塵，應用擦鏡紙輕輕擦去。
3.安裝時，注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上，并使單縫、雙縫平行且豎直，間距大約5～10 cm。
4.調(diào)節(jié)的基本依據(jù)：照在像屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫、測量頭與遮光筒不共軸線所致。干涉條紋不清晰的主要原因一般是單縫與雙縫不平行。
5.測量頭在使用時應使中心刻線對應著亮(暗)條紋的中心。
6.光源燈絲最好為線狀燈絲，并與單縫平行靠近。
探究1　實驗原理與操作
例1 現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學元件，要把它們放在如圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉實驗裝置，用以測量紅光的波長。
(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學元件，由左到右，表示各光學元件的字母排列順序應為C、________、________、________、A。
(2)本實驗的步驟有：
①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能沿遮光筒的軸線把屏照亮；
②按合理的順序在光具座上放置各光學元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；
③用刻度尺測量雙縫到屏的距離；
④用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮條紋間的距離。
在操作步驟②時還應注意_______________________________________________
和 ______________________________________________________________。
(3)一同學通過測量頭的目鏡觀察單色光的干涉圖樣時，發(fā)現(xiàn)里面的亮條紋與分劃板豎線未對齊，如圖所示。若要使兩者對齊，該同學應如何調(diào)節(jié)
______________________________________________________________________。
答案　(1)E　D　B　(2)放置單縫、雙縫時，必須使縫平行　單縫、雙縫間的距離要適當　(3)見解析
解析　(1)濾光片E可以從白光中選出單色紅光，單縫D是獲取線光源，雙縫B是獲得相干光源，最后成像在毛玻璃屏A上，所以表示各光學元件的字母排列順序為C、E、D、B、A。
(2)在操作步驟②時應注意的事項有：放置單縫、雙縫時，必須使縫平行；單縫、雙縫間的距離要適當；要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和毛玻璃屏的中心位于遮光筒的軸線上。
(3)旋轉(zhuǎn)測量頭，分劃板豎線隨之旋轉(zhuǎn)，可使分劃板豎線與亮條紋對齊。
訓練1 (2021·浙江6月選考)如圖所示是“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(zhuǎn)測量頭
B.增大單縫與雙縫間的距離
C.調(diào)節(jié)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　(1)C　(2)D
解析　(1)若粗調(diào)后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(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行，故選C。
(2)根據(jù)Δx＝λ，可知要增大條紋間距，可以增大雙縫到光屏的距離l或減小雙縫的間距d，故選D。
探究2　實驗數(shù)據(jù)處理
例2 用雙縫干涉測量光的波長，實驗裝置如圖甲所示。已知單縫與雙縫間的距離L1＝100 mm，雙縫與屏的距離L2＝700 mm，雙縫間距d＝0.25 mm。用測量頭來測量亮條紋中心間的距離。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板左右移動，讓分劃板的中心刻線對準亮條紋的中心(如圖乙所示)，記下此時手輪上的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線對準另一條亮條紋的中心，記下此時手輪上的讀數(shù)。
(1)分劃板的中心刻線分別對準第1條和第4條亮條紋的中心時，手輪上的讀數(shù)如圖丙所示，則對準第1條時讀數(shù)x1＝2.190 mm，對準第4條時讀數(shù)x2＝________mm。
(2)根據(jù)以上條件，可算出這種光的波長λ＝________nm(保留3位有效數(shù)字)。
(3)在雙縫干涉實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密，難以測量，下列操作中可以使條紋變稀疏的是________。
A.改用波長較短的光(如紫光)作入射光
B.增大雙縫到屏的距離
C.減小雙縫間距
答案　(1)7.870　(2)675　(3)BC
解析　(1)分劃板中心刻線對準第4條亮條紋中心時，讀數(shù)x2＝7.5 mm＋37.0×
0.01 mm＝7.870 mm。
(2)相鄰亮條紋中心的間距Δx＝，根據(jù)Δx＝λ，得這種光的波長為λ＝Δx＝675 nm。
(3)根據(jù)Δx＝λ知，要使條紋變稀疏，即增大Δx，可以增大雙縫到屏的距離、或減小雙縫間距、或增大入射光的波長，故選B、C。
測量時要注意四個問題：(1)分劃板中心刻線應與條紋中心對齊；(2)測量頭的讀數(shù)要和螺旋測微器或游標卡尺的讀數(shù)聯(lián)系起來；(3)為了減小測量誤差，應測多條亮條紋間距，注意n個亮條紋實際上包含了( n－1)個亮條紋間距，故Δx＝；(4)l、Δx都應測量多組數(shù)據(jù)，最后求出 λ 的平均值。　　
訓練2 在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上(如圖甲)，并選用縫間距為d的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，毛玻璃屏與雙縫屏間的距離為l。接通電源使光源正常工作，發(fā)出白光。
(1)組裝儀器時，若將單縫和雙縫均沿豎直方向分別固定在a處和b處，則________。
A.可觀察到水平方向的干涉條紋
B.可觀察到豎直方向的干涉條紋
C.看不到干涉現(xiàn)象
(2)若取下紅色濾光片，其他實驗條件不變，則在目鏡中________。
A.觀察不到干涉條紋
B.可觀察到明暗相間的白條紋
C.可觀察到彩色條紋
(3)若實驗中在像屏上得到的干涉圖樣如圖乙所示，毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖中A、B位置時，游標卡尺的讀數(shù)分別為x1、x2，則入射的單色光波長的計算表達式為λ＝________。分劃板刻線在某條亮條紋位置時游標卡尺如圖丙所示，則其讀數(shù)為________mm。
(4)如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖丁所示，則在這種情況下測量干涉條紋的間距Δx時，測量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)實際值。
答案　(1)B　(2)C　(3)　31.20　(4)大于
解析　(1)將單縫和雙縫均沿豎直方向分別固定在a處和b處，在毛玻璃屏上可觀察到豎直方向的干涉條紋，故B正確，A、C錯誤。
(2)若取下紅色濾光片，在毛玻璃屏上觀察到的是白光(復色光)的干涉條紋，因此觀察到的是彩色條紋，故C正確，A、B錯誤。
(3)相鄰亮條紋間距為Δx＝＝λ
解得單色光波長為λ＝
游標卡尺讀數(shù)為31 mm＋4×0.05 mm＝31.20 mm。
(4)如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，條紋間距測量值將偏大。
1.(多選)利用如圖所示的實驗裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象并測量光的波長，下列說法正確的有________。
A.實驗裝置中的①②③元件分別為濾光片、單縫、雙縫
B.將濾光片由紫色換成紅色，干涉條紋間距變寬
C.將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬
D.測量過程中誤將5個條紋間距數(shù)成6個，波長測量值偏大
答案　AB
解析　濾光片的作用是使入射光變成單色光，單縫的作用是使入射光變成線光源，雙縫的作用是形成相干光源，①②③元件分別為濾光片、單縫、雙縫，故A正確；將濾光片由紫色換成紅色，波長λ變長，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx＝λ知，條紋間距Δx增大，故B正確；將單縫向雙縫移動一小段距離，Δx與此距離無關，故干涉條紋間距不變，故C錯誤；測量過程中，把5個條紋間距數(shù)成6個，由Δx＝知Δx偏小，由λ＝Δx知波長測量值偏小，故D錯誤。
2.(2024·河北衡水高二期末)如圖甲所示為“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗裝置。
(1)光具座上放置的光學元件依次為①光源(白熾燈)、②________、③________、④雙縫、⑤遮光筒、⑥光屏。對于某種單色光，為增加相鄰亮條紋(暗條紋)間的距離，可采取____________________或____________________的方法。
甲
(2)轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準第1條亮條紋的中央，手輪的讀數(shù)如圖乙所示。繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線對準第10條亮條紋的中央，手輪的讀數(shù)如圖丙所示。則相鄰兩亮條紋的間距為____________mm(計算結(jié)果保留3位小數(shù))。
(3)如果雙縫的間距為0.30 mm、雙縫和光屏之間的距離為900 mm，則待測光的波長為________m(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
答案　(1)濾光片　單縫　增大雙縫到光屏間的距離(或選用較長的遮光筒)　減小雙縫之間的距離　(2)1.611　(3)5.37×10－7　
解析　(1)在光具座上光學元件依次為光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏。由Δx＝λ知，對某種單色光，要使Δx增大，可使雙縫到光屏間的距離l變大，雙縫之間的距離d減小。
(2)圖乙讀數(shù)為x1＝0.045 mm，圖丙讀數(shù)為x2＝14.540 mm，則相鄰兩亮條紋的間距Δx＝＝1.611 mm。
(3)由Δx＝λ得
λ＝＝ m
＝5.37×10－7 m。
3.用光傳感器進行雙縫干涉的實驗，如圖甲所示是實驗裝置圖。
(1)下列關于本實驗的操作與敘述正確的是________。
A.干涉圖像中，相鄰兩個波峰之間的距離即相鄰兩條亮條紋中心的間距
B.雙縫擋板不動，下移光源，使之更靠近刻有雙縫的擋板，則干涉條紋間距減小
C.光源不動，下移雙縫擋板，使之更靠近光傳感器，則干涉條紋間距不變
D.減小雙縫間距，干涉條紋間距也減小
(2)在不改變雙縫的間距和雙縫到光傳感器的距離的前提下，用紅光和綠光做了兩次實驗，下圖中的乙、丙分別對應這兩次實驗得到的干涉圖像，紅光的圖像是________(填“乙”或“丙”)。
答案　(1)A　(2)丙
解析　(1)相鄰兩個波峰之間的距離即相鄰兩條亮條紋中心的間距，A正確；根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx＝λ知，若下移光源，干涉條紋間距不變，B錯誤；光源不動，下移雙縫擋板，使之更靠近光傳感器，即減小雙縫與光傳感器間距離，由Δx＝λ知，干涉條紋間距會減小，C錯誤；減小雙縫間距，由Δx＝λ知，干涉條紋間距增大，D錯誤。
(2)由Δx＝λ可知，波長越長，條紋間距越大，故紅光的圖像是丙。
4.在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，備有下列儀器：
A.白熾燈 B.雙縫 C.單縫 D.濾光片 E.光屏
(1)把以上儀器裝在光具座上時，正確的排列順序應該是________(填寫字母代號)。
(2)已知雙縫到光屏之間的距離l＝500 mm，雙縫之間的距離d＝0.50 mm，單縫到雙縫之間的距離s＝100 mm，某同學在用測量頭測量時，調(diào)整手輪，在測量頭目鏡中先看到分劃板中心刻線對準A亮條紋的中心，然后他繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使分劃板中心刻線對準B亮條紋的中心，前后兩次游標卡尺的讀數(shù)如圖所示。則入射光的波長λ＝________m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
(3)實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密，難以測量，可以采用的改善辦法有________。
A.改用波長較長的光(如紅光)作為入射光
B.增大雙縫到屏的距離
C.增大雙縫到單縫的距離
D.增大雙縫間距
答案　(1)ADCBE　(2)6.4×10－7　(3)AB
解析　(2)游標卡尺讀數(shù)精確度為0.1 mm
A位置主尺讀數(shù)為11 mm
游標尺讀數(shù)為1×0.1 mm＝0.1 mm
讀數(shù)為x1＝11 mm＋0.1 mm＝11.1 mm
B位置讀數(shù)為x2＝15 mm＋6×0.1 mm＝15.6 mm
則相鄰條紋間距
Δx＝≈0.64 mm
則λ＝Δx＝6.4×10－7 m。
(3)由Δx＝λ可知，要增大條紋間距，可用波長更長的入射光、增大雙縫到屏的距離或減小雙縫間距，故A、B正確。
5.我們用如圖所示的裝置來做“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗。
(1)將實驗儀器按要求安裝在光具座上，則在圖甲中A、B處分別應該安裝的器材和濾光片的位置分別是________。
A.A處為雙縫、B處為單縫、濾光片在光源和凸透鏡之間
B.A處為單縫、B處為雙縫、濾光片在A和B之間
C.A處為雙縫、B處為單縫、濾光片在遮光筒內(nèi)
D.A處為單縫、B處為雙縫、濾光片在凸透鏡和A之間
(2)若在實驗當中，某同學觀察到以下圖像，即測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，若繼續(xù)移動目鏡觀察，將會使測量結(jié)果出現(xiàn)偏差，所以需要對儀器進行調(diào)整，使干涉條紋與分劃板中心刻線在同一方向上，下面操作中可行的有________。
A.調(diào)節(jié)撥桿方向
B.其他不動，測量頭旋轉(zhuǎn)一個較小角度
C.其他不動，遮光筒旋轉(zhuǎn)一個較小角度
D.將遮光筒與測量頭整體旋轉(zhuǎn)一個較小角度
(3)已知雙縫間距離d＝0.20 mm，雙縫到毛玻璃屏間的距離為l＝75.0 cm，如圖丙所示，實驗時先轉(zhuǎn)動測量頭上的手輪，使與游標卡尺相連的分劃線對準圖丁所示的第1條明條紋，此時卡尺的主尺和游標的位置如圖戊所示，然后再轉(zhuǎn)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，如圖丁所示，此時卡尺的主尺和游標的位置如圖己所示，則游標卡尺上的讀數(shù)x2＝________mm。由以上已知數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)，則該單色光的波長是________m(保留2位有效數(shù)字)。
答案　(1)D　(2)BC　(3)9.6　6.1×10－7
解析　(1)為獲取兩個單色線光源，A處應為單縫、B處應為雙縫，濾光片在凸透鏡和A之間，故選D。
(2)因為有清晰的干涉圖樣，所以不用調(diào)節(jié)撥桿方向，題中問題是分劃板中心線與干涉條紋不平行，所以應調(diào)節(jié)測量頭使干涉條紋與分劃板中心刻線在同一方向上，即其他不動，將測量頭旋轉(zhuǎn)一個較小角度，或者其他不動，將遮光筒旋轉(zhuǎn)一個較小角度，A、D錯誤，B、C正確。
(3)讀數(shù)為9 mm＋5×0.1 mm＝9.5 mm，根據(jù)Δx＝λ得λ＝＝ m＝6.1×10－7 m。第4節(jié)　實驗：用雙縫干涉測量光的波長
學習目標　1.掌握用雙縫干涉測量光的波長的原理和方法。2.觀察不同單色光的雙縫干涉圖樣。3.掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法。4.會用公式Δx＝λ進行數(shù)據(jù)處理求光的波長。
一、實驗目的
1.理解雙縫干涉的原理，能安裝和調(diào)試儀器。
2.會利用公式Δx＝λ測量光的波長λ＝Δx。
3.觀察雙縫干涉圖樣，掌握實驗方法。
二、實驗設計
1.實驗原理
(1)干涉圖樣的獲得：光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片成為單色光，單色光通過單縫后相當于線光源，經(jīng)雙縫后產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，通過遮光筒一端的毛玻璃屏可以觀察到明暗相間的干涉條紋，如果用白光通過雙縫可以觀察到彩色條紋。
(2)光的波長的測定：若雙縫到屏的距離用l表示，雙縫間的距離用d表示，相鄰兩條亮紋間的距離用Δx表示，則入射光的波長為λ＝。實驗中d是已知的，雙縫到屏的距離l可以用刻度尺測出。
(3)測量Δx的方法：可由測量頭測出。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，如圖甲所示，測量時先轉(zhuǎn)動測量頭，讓分劃板中心刻線與干涉條紋平行，然后轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板向左(或向右)移動至分劃板的中心刻線與條紋的中心對齊，記下此時讀數(shù)，再同方向轉(zhuǎn)動手輪，測出n條亮條紋間的距離a，則可求出相鄰兩條亮條紋間的距離Δx＝。
2.實驗器材
雙縫干涉儀，即光具座、光源、透鏡、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。
三、進行實驗
1.將光源、透鏡、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖所示。
2.接好光源，閉合開關，使燈絲正常發(fā)光。
3.調(diào)節(jié)各元件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達光屏。
4.安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫與單縫的縫平行，兩者間距5～10 cm，這時可觀察白光的干涉條紋。
5.在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋。
6.測量雙縫到屏的距離l和相鄰兩條亮條紋間的距離Δx。
7.分別改變?yōu)V光片的顏色和雙縫的距離，觀察干涉條紋的變化，并求出相應的波長。
四、數(shù)據(jù)會析
1.安裝測量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋。
2.使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中央，記下手輪上的讀數(shù)a1，將該條紋記為第1條亮條紋；轉(zhuǎn)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(shù)a2，將該條紋記為第n條亮條紋，則相鄰兩亮條紋間距Δx＝。
3.重復測量、計算，根據(jù)λ＝Δx算出波長，然后求出波長的平均值。
五、誤差分析
1.測雙縫到屏的距離l帶來的誤差，可通過選用毫米刻度尺，進行多次測量求平均值的方法減小誤差。
2.測條紋間距Δx帶來的誤差。
(1)干涉條紋沒有調(diào)到最清晰的程度。
(2)分劃板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒有恰好位于條紋中心。
(3)測量多條亮條紋間距離時讀數(shù)不準確。
六、注意事項
1.雙縫干涉儀是比較精密的儀器，應輕拿輕放，不要隨便拆解遮光筒、測量頭等元件。
2.濾光片、單縫、雙縫、目鏡等如有灰塵，應用擦鏡紙輕輕擦去。
3.安裝時，注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上，并使單縫、雙縫平行且豎直，間距大約5～10 cm。
4.調(diào)節(jié)的基本依據(jù)：照在像屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫、測量頭與遮光筒不共軸線所致。干涉條紋不清晰的主要原因一般是單縫與雙縫不平行。
5.測量頭在使用時應使中心刻線對應著亮(暗)條紋的中心。
6.光源燈絲最好為線狀燈絲，并與單縫平行靠近。
探究1　實驗原理與操作
例1 現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學元件，要把它們放在如圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉實驗裝置，用以測量紅光的波長。
(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學元件，由左到右，表示各光學元件的字母排列順序應為C、________、________、________、A。
(2)本實驗的步驟有：
①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能沿遮光筒的軸線把屏照亮；
②按合理的順序在光具座上放置各光學元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；
③用刻度尺測量雙縫到屏的距離；
④用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮條紋間的距離。
在操作步驟②時還應注意_____________________________________________
和__________________________________________________。
(3)一同學通過測量頭的目鏡觀察單色光的干涉圖樣時，發(fā)現(xiàn)里面的亮條紋與分劃板豎線未對齊，如圖所示。若要使兩者對齊，該同學應如何調(diào)節(jié)_____________________________________________________________________。
訓練1 (2021·浙江6月選考)如圖所示是“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(zhuǎn)測量頭
B.增大單縫與雙縫間的距離
C.調(diào)節(jié)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
探究2　實驗數(shù)據(jù)處理
例2 用雙縫干涉測量光的波長，實驗裝置如圖甲所示。已知單縫與雙縫間的距離L1＝100 mm，雙縫與屏的距離L2＝700 mm，雙縫間距d＝0.25 mm。用測量頭來測量亮條紋中心間的距離。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板左右移動，讓分劃板的中心刻線對準亮條紋的中心(如圖乙所示)，記下此時手輪上的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線對準另一條亮條紋的中心，記下此時手輪上的讀數(shù)。
(1)分劃板的中心刻線分別對準第1條和第4條亮條紋的中心時，手輪上的讀數(shù)如圖丙所示，則對準第1條時讀數(shù)x1＝2.190 mm，對準第4條時讀數(shù)x2＝________mm。
(2)根據(jù)以上條件，可算出這種光的波長λ＝________nm(保留3位有效數(shù)字)。
(3)在雙縫干涉實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密，難以測量，下列操作中可以使條紋變稀疏的是________。
A.改用波長較短的光(如紫光)作入射光
B.增大雙縫到屏的距離
C.減小雙縫間距
測量時要注意四個問題：(1)分劃板中心刻線應與條紋中心對齊；(2)測量頭的讀數(shù)要和螺旋測微器或游標卡尺的讀數(shù)聯(lián)系起來；(3)為了減小測量誤差，應測多條亮條紋間距，注意n個亮條紋實際上包含了( n－1)個亮條紋間距，故Δx＝；
(4)l、Δx都應測量多組數(shù)據(jù)，最后求出 λ 的平均值。　　
訓練2 在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上(如圖甲)，并選用縫間距為d的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，毛玻璃屏與雙縫屏間的距離為l。接通電源使光源正常工作，發(fā)出白光。
(1)組裝儀器時，若將單縫和雙縫均沿豎直方向分別固定在a處和b處，則________。
A.可觀察到水平方向的干涉條紋
B.可觀察到豎直方向的干涉條紋
C.看不到干涉現(xiàn)象
(2)若取下紅色濾光片，其他實驗條件不變，則在目鏡中________。
A.觀察不到干涉條紋
B.可觀察到明暗相間的白條紋
C.可觀察到彩色條紋
(3)若實驗中在像屏上得到的干涉圖樣如圖乙所示，毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖中A、B位置時，游標卡尺的讀數(shù)分別為x1、x2，則入射的單色光波長的計算表達式為λ＝________。分劃板刻線在某條亮條紋位置時游標卡尺如圖丙所示，則其讀數(shù)為________mm。
(4)如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖丁所示，則在這種情況下測量干涉條紋的間距Δx時，測量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)實際值。(共45張PPT)
第4節(jié)　實驗：用雙縫干涉測量光的波長
第四章　光
學習目標
目 錄
CONTENTS
實驗基礎梳理
01
實驗探究分析
02
實驗能力自測
03
2.實驗器材
雙縫干涉儀，即光具座、光源、透鏡、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。
三、進行實驗
1.將光源、透鏡、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖所示。
2.接好光源，閉合開關，使燈絲正常發(fā)光。
3.調(diào)節(jié)各元件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達光屏。
4.安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫與單縫的縫平行，兩者間距5～10 cm，這時可觀察白光的干涉條紋。
5.在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋。
6.測量雙縫到屏的距離l和相鄰兩條亮條紋間的距離Δx。
7.分別改變?yōu)V光片的顏色和雙縫的距離，觀察干涉條紋的變化，并求出相應的波長。
五、誤差分析
1.測雙縫到屏的距離l帶來的誤差，可通過選用毫米刻度尺，進行多次測量求平均值的方法減小誤差。
2.測條紋間距Δx帶來的誤差。
(1)干涉條紋沒有調(diào)到最清晰的程度。
(2)分劃板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒有恰好位于條紋中心。
(3)測量多條亮條紋間距離時讀數(shù)不準確。
六、注意事項
1.雙縫干涉儀是比較精密的儀器，應輕拿輕放，不要隨便拆解遮光筒、測量頭等元件。
2.濾光片、單縫、雙縫、目鏡等如有灰塵，應用擦鏡紙輕輕擦去。
3.安裝時，注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上，并使單縫、雙縫平行且豎直，間距大約5～10 cm。
4.調(diào)節(jié)的基本依據(jù)：照在像屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫、測量頭與遮光筒不共軸線所致。干涉條紋不清晰的主要原因一般是單縫與雙縫不平行。
5.測量頭在使用時應使中心刻線對應著亮(暗)條紋的中心。
6.光源燈絲最好為線狀燈絲，并與單縫平行靠近。
實驗探究分析
2
探究2　實驗數(shù)據(jù)處理
探究1　實驗原理與操作
探究1　實驗原理與操作
例1 現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學元件，要把它們放在如圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉實驗裝置，用以測量紅光的波長。
(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學元件，由左到右，表示各光學元件的字母排列順序應為C、________、________、________、A。
(2)本實驗的步驟有：
①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能沿遮光筒的軸線把屏照亮；
②按合理的順序在光具座上放置各光學元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；
③用刻度尺測量雙縫到屏的距離；
④用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮條紋間的距離。
在操作步驟②時還應注意_______________________________________________
和 ______________________________________________________________。
(3)一同學通過測量頭的目鏡觀察單色光的干涉圖樣時，發(fā)現(xiàn)里面的亮條紋與分劃板豎線未對齊，如圖所示。若要使兩者對齊，該同學應如何調(diào)節(jié)
_____________________________________________________________________。
解析　(1)濾光片E可以從白光中選出單色紅光，單縫D是獲取線光源，雙縫B是獲得相干光源，最后成像在毛玻璃屏A上，所以表示各光學元件的字母排列順序為C、E、D、B、A。
(2)在操作步驟②時應注意的事項有：放置單縫、雙縫時，必須使
縫平行；單縫、雙縫間的距離要適當；要保證光源、濾光片、單縫、
雙縫和毛玻璃屏的中心位于遮光筒的軸線上。
(3)旋轉(zhuǎn)測量頭，分劃板豎線隨之旋轉(zhuǎn)，可使分劃板豎線與亮條紋對齊。
答案　(1)E　D　B　(2)放置單縫、雙縫時，必須使縫平行　
單縫、雙縫間的距離要適當　(3)見解析
訓練1 (2021·浙江6月選考)如圖所示是“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(zhuǎn)測量頭 B.增大單縫與雙縫間的距離
C.調(diào)節(jié)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　(1)C　(2)D
解析　(1)若粗調(diào)后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(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行，故選C。
例2 用雙縫干涉測量光的波長，實驗裝置如圖甲所示。已知單縫與雙縫間的距離L1＝100 mm，雙縫與屏的距離L2＝700 mm，雙縫間距d＝0.25 mm。用測量頭來測量亮條紋中心間的距離。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板左右移動，讓分劃板的中心刻線對準亮條紋的中心(如圖乙所示)，記下此時手輪上的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線對準另一條亮條紋的中心，記下此時手輪上的讀數(shù)。
探究2　實驗數(shù)據(jù)處理
(1)分劃板的中心刻線分別對準第1條和第4條亮條紋的中心時，手輪上的讀數(shù)如圖丙所示，則對準第1條時讀數(shù)x1＝2.190 mm，對準第4條時讀數(shù)x2＝________mm。
(2)根據(jù)以上條件，可算出這種光的波長λ＝________nm(保留3位有效數(shù)字)。
(3)在雙縫干涉實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密，難以測量，下列操作中可以使條紋變稀疏的是________。
A.改用波長較短的光(如紫光)作入射光 B.增大雙縫到屏的距離
C.減小雙縫間距
解析　(1)分劃板中心刻線對準第4條亮條紋中心時，讀數(shù)x2＝7.5 mm＋37.0×
0.01 mm＝7.870 mm。
答案　(1)7.870　(2)675　(3)BC
訓練2 在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上(如圖甲)，并選用縫間距為d的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，毛玻璃屏與雙縫屏間的距離為l。接通電源使光源正常工作，發(fā)出白光。
(1)組裝儀器時，若將單縫和雙縫均沿豎直方向分別固定在a處和b處，則________。
A.可觀察到水平方向的干涉條紋
B.可觀察到豎直方向的干涉條紋
C.看不到干涉現(xiàn)象
(2)若取下紅色濾光片，其他實驗條件不變，則在目鏡中________。
A.觀察不到干涉條紋 B.可觀察到明暗相間的白條紋
C.可觀察到彩色條紋
(3)若實驗中在像屏上得到的干涉圖樣如圖乙所示，毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖中A、B位置時，游標卡尺的讀數(shù)分別為x1、x2，則入射的單色光波長的計算表達式為λ＝________。分劃板刻線在某條亮條紋位置時游標卡尺如圖丙所示，則其讀數(shù)為________mm。
(4)如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖丁所示，則在這種情況下測量干涉條紋的間距Δx時，測量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)實際值。
解析　(1)將單縫和雙縫均沿豎直方向分別固定在a處和b處，在毛玻璃屏上可觀察到豎直方向的干涉條紋，故B正確，A、C錯誤。
(2)若取下紅色濾光片，在毛玻璃屏上觀察到的是白光(復色光)的干涉條紋，因此觀察到的是彩色條紋，故C正確，A、B錯誤。
(4)如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，條紋間距測量值將偏大。
實驗能力自測
3
1.(多選)利用如圖所示的實驗裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象并測量光的波長，下列說法正確的有________。
A.實驗裝置中的①②③元件分別為濾光片、單縫、雙縫
B.將濾光片由紫色換成紅色，干涉條紋間距變寬
C.將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬
D.測量過程中誤將5個條紋間距數(shù)成6個，波長測量值偏大
答案　AB
2.(2024·河北衡水高二期末)如圖甲所示為“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗裝置。
(1)光具座上放置的光學元件依次為①光源(白熾燈)、②________、③________、④雙縫、⑤遮光筒、⑥光屏。對于某種單色光，為增加相鄰亮條紋(暗條紋)間的距離，可采取____________________或____________________的方法。
甲
(2)轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準第1條亮條紋的中央，手輪的讀數(shù)如圖乙所示。繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線對準第10條亮條紋的中央，手輪的讀數(shù)如圖丙所示。則相鄰兩亮條紋的間距為____________mm(計算結(jié)果保留3位小數(shù))。
(3)如果雙縫的間距為0.30 mm、雙縫和光屏之間的距離為900 mm，則待測光的波長為________m(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
答案　(1)濾光片　單縫　增大雙縫到光屏間的距離(或選用較長的遮光筒)　減小雙縫之間的距離　(2)1.611　(3)5.37×10－7　
甲
甲
＝5.37×10－7 m。
3.用光傳感器進行雙縫干涉的實驗，如圖甲所示是實驗裝置圖。
(1)下列關于本實驗的操作與敘述正確的是________。
A.干涉圖像中，相鄰兩個波峰之間的距離即相鄰兩條亮條紋
中心的間距
B.雙縫擋板不動，下移光源，使之更靠近刻有雙縫的擋板，
則干涉條紋間距減小
C.光源不動，下移雙縫擋板，使之更靠近光傳感器，則干涉條紋間距不變
D.減小雙縫間距，干涉條紋間距也減小
(2)在不改變雙縫的間距和雙縫到光傳感器的距離的前提下，用紅光和綠光做了兩次實驗，下圖中的乙、丙分別對應這兩次實驗得到的干涉圖像，紅光的圖像是________(填“乙”或“丙”)。
答案　(1)A　(2)丙
4.在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，備有下列儀器：
A.白熾燈 B.雙縫 C.單縫 D.濾光片 E.光屏
(1)把以上儀器裝在光具座上時，正確的排列順序應該是________(填寫字母代號)。
(2)已知雙縫到光屏之間的距離l＝500 mm，雙縫之間的距離d＝0.50 mm，單縫到雙縫之間的距離s＝100 mm，某同學在用測量頭測量時，調(diào)整手輪，在測量頭目鏡中先看到分劃板中心刻線對準A亮條紋的中心，然后他繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使分劃板中心刻線對準B亮條紋的中心，前后兩次游標卡尺的讀數(shù)如圖所示。則入射光的波長λ＝________m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
(3)實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密，難以測量，可以采用的改善辦法有________。
A.改用波長較長的光(如紅光)作為入射光
B.增大雙縫到屏的距離
C.增大雙縫到單縫的距離
D.增大雙縫間距
答案　(1)ADCBE　(2)6.4×10－7　(3)AB
解析　(2)游標卡尺讀數(shù)精確度為0.1 mm
A位置主尺讀數(shù)為11 mm
游標尺讀數(shù)為1×0.1 mm＝0.1 mm
讀數(shù)為x1＝11 mm＋0.1 mm＝11.1 mm
B位置讀數(shù)為x2＝15 mm＋6×0.1 mm＝15.6 mm
則相鄰條紋間距
5.我們用如圖所示的裝置來做“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗。
(1)將實驗儀器按要求安裝在光具座上，則在圖甲中A、B處分別應該安裝的器材和濾光片的位置分別是________。
A.A處為雙縫、B處為單縫、濾光片在光源和凸透鏡之間
B.A處為單縫、B處為雙縫、濾光片在A和B之間
C.A處為雙縫、B處為單縫、濾光片在遮光筒內(nèi)
D.A處為單縫、B處為雙縫、濾光片在凸透鏡和A之間
(2)若在實驗當中，某同學觀察到以下圖像，即測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，若繼續(xù)移動目鏡觀察，將會使測量結(jié)果出現(xiàn)偏差，所以需要對儀器進行調(diào)整，使干涉條紋與分劃板中心刻線在同一方向上，下面操作中可行的有________。
A.調(diào)節(jié)撥桿方向
B.其他不動，測量頭旋轉(zhuǎn)一個較小角度
C.其他不動，遮光筒旋轉(zhuǎn)一個較小角度
D.將遮光筒與測量頭整體旋轉(zhuǎn)一個較小角度
(3)已知雙縫間距離d＝0.20 mm，雙縫到毛玻璃屏間的距離為l＝75.0 cm，如圖丙所示，實驗時先轉(zhuǎn)動測量頭上的手輪，使與游標卡尺相連的分劃線對準圖丁所示的第1條明條紋，此時卡尺的主尺和游標的位置如圖戊所示，然后再轉(zhuǎn)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，如圖丁所示，此時卡尺的主尺和游標的位置如圖己所示，則游標卡尺上的讀數(shù)x2＝________mm。由以上已知數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)，則該單色光的波長是________m(保留2位有效數(shù)字)。
答案　(1)D　(2)BC　(3)9.6　6.1×10－7
解析　(1)為獲取兩個單色線光源，A處應為單縫、B處應為雙縫，濾光片在凸透鏡和A之間，故選D。
(2)因為有清晰的干涉圖樣，所以不用調(diào)節(jié)撥桿方向，題中問題是分劃板中心線與干涉條紋不平行，所以應調(diào)節(jié)測量頭使干涉條紋與分劃板中心刻線在同一方向上，即其他不動，將測量頭旋轉(zhuǎn)一個較小角度，或者其他不動，將遮光筒旋轉(zhuǎn)一個較小角度，A、D錯誤，B、C正確。

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