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光學專題實驗——《用雙縫干涉測量光的波長》專項提升
一、典型例題 方法賞析
1．（2024高三上·北京市開學考）在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中（實驗裝置如圖1所示）：
（1）裝置圖中的甲、乙、丙分別是____。
A．濾色片、單縫和雙縫 B．雙縫、單縫和濾色片
C．單縫、雙縫和濾色片 D．雙縫、濾色片和雙縫
（2）測量某亮紋位置時，手輪上的示數如圖2所示，其示數為　 　mm。
（3）如果雙縫間距是d，雙縫到屏的距離是L，第1條亮紋中心到第6條亮紋中心的間距是x，則光波波長的測量值為　 　（用x、d、L表示）。
【答案】（1）A
（2）1.970
（3）
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
2．（2024高二下·安徽月考）在用圖a所示裝置做雙縫干涉測單色光波長的實驗中：
（1）下面說法正確的是___________。
A．在光源和遮光筒中間依次放置的光學元件是：透鏡、單縫、濾光片、雙縫
B．為了減小測量誤差，可測量n條亮條紋間的距離a，再求出相鄰兩條亮條紋間的距離
C．若發現干涉條紋太密，難以測量，只需更換雙縫間距更大的雙縫片
D．若發現干涉條紋太密，難以測量，可以改用波長較長的單色光做入射光
（2）將測量頭的分劃板中心刻度線與某條亮條紋中心對齊，將該亮條紋定為第1條亮條紋，此時手輪上示數如圖b所示，同方向轉動手輪，使分劃板中心刻度線與第6條亮條紋中心線對齊，記下此時圖c中手輪示數，求得相鄰亮條紋的間距為　 　mm；（結果保留三位小數）
（3）已知雙縫間距，測的雙縫到屏的距離為，則所測光的波長為　 　nm。（結果保留一位小數）
【答案】（1）D
（2）1.910
（3）477.5
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
3．（2024高二下·慈溪期末）在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，雙縫間距，光屏與雙縫間的距離。從目鏡中觀察干涉圖像同時調節手輪，干涉圖像及游標卡尺初末位置如圖所示，則所測單色光的波長為　 　nm（結果保留3位有效數字）。
【答案】560
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
4．（2024高二下·廣州期中）“用雙縫干涉測光的波長”的實驗裝置如圖所示，光源為白熾奵。
（1）下列說法正確的是 （填選項前的字母）；
A．調節光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時，應放上單縫和雙縫
B．為了減小測量誤差，可測出條亮紋中心間的距離，求出相鄰兩條亮紋間距
C．將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬
D．去掉濾光片后，干涉現象消失
（2）按照正確的順序安裝好元件，調整后在光屏上觀察到明暗相間的條紋。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。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，　 　mm。已知單縫與雙縫間的距離為100mm，雙縫與屏的距離800mm，雙縫間距0.25mm。可得所測光的波長為　 　m。（結果保留兩位有效數字）
（3）若在目鏡中觀察到如圖所示的情形。實驗中其他操作無誤，則此情形下測得的單色光波長將　 　（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）
【答案】（1）B
（2）13.870；
（3）偏大
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
二、夯實基礎 提升能力
5．（2024高二下·哈爾濱期中）在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中。
（1）某同學在光具座上放置的光學元件如圖所示，其中光學元件A所起的作用是　 　；
（2）觀察到干涉條紋如圖乙所示。轉動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準第a時，手輪的讀數x1=1.002mm，繼續轉動手輪，使分劃板中心刻線對準b時，手輪的讀數如圖丙所示，x2=　 　mm；a、b間距離相當于　 　倍相鄰條紋間距Δx。
（3）若已知雙縫間距d=2.0×10-4m，雙縫到屏的距離l=1.0m，則待測光的波長為　 　m（結果保留三位有效數字）。
【答案】（1）獲得單色光
（2）9.762；4
（3）4.38×10-7
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
6．（2024高二下·沙坪壩月考）如圖是用雙縫干涉測光的波長的實驗設備示意圖
（1）下圖中①是光源，⑤是光屏，它們之間的④是　 　。
（2）以下哪些操作能夠增大光屏上相鄰兩條紋之間的距離___________（填字母）
A．增大③和④之間的距離 B．增大④和⑤之間的距離
C．將紅色濾光片改為綠色濾光片 D．增大雙縫之間的距離
（3）在某次實驗中，已知雙縫到光屏之間的距離是600mm，雙縫之間的距離是0.20mm，單縫到雙縫之間的距離是100mm，某同學在用測量頭測量時，先將測量頭目鏡中看到的分劃板中心刻線對準某條亮紋（記作第1條）的中心，這時手輪上的示數如圖甲所示。然后他轉動測量頭，使分劃板中心刻線對準第6條亮紋中心，這時手輪上的示數如圖乙所示。由此可以計算出這次實驗中所測得的單色光波長為　 　m。（計算波長結果保留二位有效數字）
【答案】（1）雙縫
（2）B
（3）
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
7．（2024·云南）如圖是用雙縫干涉測光的波長的實驗設備示意圖
（1）圖中是光源，是光屏，它們之間的是　 　。
（2）以下哪些操作能夠增大光屏上的相鄰兩條紋之間的距離____填字母。
A．增大和之間的距離 B．增大和之間的距離
C．將紅色濾光片改為綠色濾光片 D．增大雙縫之間的距離
（3）在某次實驗中，已知雙縫到光屏之間的距離是，雙縫之間的距離是，單縫到雙縫之間的距離是，某同學在用測量頭測量時，先將測量頭目鏡中看到的分劃板中心刻線對準某條亮紋記作第條的中心，這時手輪上的示數如圖所示。然后他轉動測量頭，使分劃板中心刻線對準第條亮紋中心，這時手輪上的示數如圖所示，圖中示數　 　，由此可以計算出這次實驗中所測得的單色光波長為　 　計算波長結果保留二位有效數字。
【答案】（1）雙縫
（2）B
（3）；
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
【解析】【解答】（1）①是光源，②是光源，③是單縫，④是雙縫，⑤是光屏
（2） 相鄰兩條紋之間的距離
L是雙縫到光屏間的距離，d是雙縫間的距離，光的波長，所以滿足題意的是B。
（3）圖a中示數
圖中示數
a、b間相距6個條紋間距，由相鄰兩條紋之間的距離
，
解得
【分析】本題考查光學實驗： 用雙縫干涉測光的波長 。要求學生熟練掌握對應的原理圖，知道各個器件擺放的順序，其次掌握相鄰兩條亮紋（或暗紋）間的的距離與什么因素有關，記住公式，以及公式中的物理量符號對應的物理量，并注意在運算過程單位的換算。
8．（2024高二下·滄州期末）實驗小組的成員用雙縫干涉實驗裝置測光的波長，裝置如圖甲所示。
（1）光具座放置的光學元件有光源、透鏡、遮光筒和其他元件，其中、、、d各元件的名稱依次是______（填選項前的字母）。
A．單縫、濾光片、雙縫、光屏 B．濾光片、單縫、雙縫、光屏
C．單縫、雙縫、濾光片、光屏 D．濾光片、雙縫、單縫、光屏
（2）已知單縫到雙縫之間的距離是，雙縫到屏的距離為，雙縫之間的距離為，在屏上得到的干涉圖樣如圖乙所示，分劃板中心刻度線在A位置時螺旋測微器的讀數為，在位置時讀數如圖丙所示為　 　，則該光的波長為　 　（計算結果保留3位有效數字）。
（3）若在另一組同學的實驗操作中，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，則此情形下波長的測量值　 　（填“大于”“等于”或“小于”）真實值。
（4）為減小誤差，本實驗并未直接測量相鄰亮條紋間的距離，而是先測量個條紋的間距再求出。下列實驗采用了類似方法的有______。（多選）
A．“用單擺測量重力加速度的大小”的實驗中單擺周期的測量
B．“探究兩個互成角度的力的合成規律”的實驗中合力的測量
C．“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
D．“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗中1滴油酸酒精溶液的體積測量
【答案】（1）B
（2）14.536（14.533~14.538）；665
（3）大于
（4）A；D
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
【解析】【解答】（1）、、、d各元件的名稱依次是濾光片、單縫、雙縫、光屏.
故選B。
（2）讀數為
A、間距
相鄰兩條紋間距
（3）實際值
測量值大于實際值，根據
可知波長的測量值大于其實際值。
（4）A．“用單擺測量重力加速度的大小”，采用的放大測量取平均值的方法，故A正確；
B．“探究兩個互成角度的力的合成規律”，采用等效替代的方法，故B錯誤；
C．“探究彈簧彈力與形變量的關系”采用多次測量求平均值的方法，故C錯誤；
D．“用油臘法估測油酸分子的大小”屬于放大測量取平均值的方法，故D正確。
故選AD。
【分析】（1）根據實驗原理進行分析；
（2）讀出相應的長度或者距離，結合條紋間距公式進行分析；
（3）條紋間距測量值大于實際值，所以波長的測量值大于其實際值。
（4）熟悉常見的物理方法是解題關鍵。
（1）根據實驗原理可知，、、、d各元件的名稱依次是濾光片、單縫、雙縫、光屏.
故選B。
（2）[1]根據螺旋測微器的讀數規律，該讀數為
[2]A、間距
其間有6個條紋間隔，相鄰兩條紋間距
根據
解得所測光的波長
（3）測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，實際值
其中為條紋值與分劃板中心豎直刻線間的夾角，故可知測量值大于實際值，根據
可知波長的測量值大于其實際值。
（4）A．“用單擺測量重力加速度的大小”的實驗中單擺周期的測量，采用的放大測量取平均值的方法，故A正確；
B．“探究兩個互成角度的力的合成規律”的實驗中合力的測量，采用等效替代的方法，故B錯誤；
C．“探究彈簧彈力與形變量的關系”的實驗中彈簧形變量的測量，采用多次測量求平均值的方法，故C錯誤；
D．“用油臘法估測油酸分子的大小”的實驗中1滴油酸酒精溶液的體積測量，屬于放大測量取平均值的方法，故D正確。
故選AD。
三、思維提升 創新應用
9．（2024高三下·聊城模擬）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，②圖為測量中觀察到分劃板中心線與①圖中亮條紋P中心對齊時的情形，然后轉動測量頭手輪，當分劃板中心線與亮條紋Q中心對齊時，目鏡中觀察到的圖應為③圖中的　 　。
（3）已知單縫與光屏的間距，雙縫與光屏的間距，雙縫間距d，圖①中分劃板中心線與亮條紋P中心對齊時手輪讀數為，與亮條紋Q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　 　
【答案】（1）DFC
（2）A
（3）
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
10．（2024高二下·房山期末）在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上，如圖所示。
（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）雙縫間距為d，毛玻璃光屏與雙縫間的距離為L。從目鏡中看到的干涉圖樣如圖所示。使分劃板的中心刻線對齊A亮條紋的中心，此時游標尺上的示數情況如圖所示，其讀數為　 　mm。若A、B兩條亮紋中央間距為x，則所測光的波長為　 　（用所給物理量的字母表示）。
（3）如圖所示，一束由甲、乙兩種光組成的復色光以相同入射角照射到半圓形玻璃磚上，若甲光波長大于乙光波長，甲、乙兩種光均從直徑面射出。逐漸增大入射角，發現　 　（選填“甲”或“乙”）光先消失。
【答案】（1）平行
（2）9.15；
（3）乙
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
11．（2023高二下·遼寧期末）小明同學在實驗室進行了光的波長與折射率的測定實驗。
波長的測定：利用如圖1所示裝置測量某種單色光波長。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。
（1）關于本實驗下列說法正確的是____。
A．若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因為光源、單縫、雙縫與遮光筒不共軸所致
B．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
C．若某次實驗觀察到的干涉條紋與分劃板的中心刻線不平行，如圖3所示，在這種情況測量相鄰條紋間距時，波長的測量值大于實際值
（2）某次測量時，選用的雙縫的間距為0.4mm，測得屏與雙縫間的距離為0.5m，用某種單色光實驗得到的干涉條紋如圖2所示，分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺的讀數也如圖2中所示，則所測單色光的波長為　 　nm。
（3）小明在進行折射率測定后，在網上查找到了如下的資料：常規材料的折射率都為正值。現已有針對某些電磁波設計制作的人工材料，其折射率可以為負值，稱為負折射率材料。位于空氣中的這類材料，入射角i與折射角r依然滿足（此時折射角取負值）。請你推測該材料對于電磁波的折射率，正確反映電磁波穿過該材料的傳播路徑的示意圖是____。
A． B．
C． D．
【答案】（1）A；C
（2）624
（3）B
【知識點】測定玻璃的折射率；用雙縫干涉測光波的波長
【解析】【解答】 (1)、 A：若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因為光源、單縫、雙縫與遮光筒不共軸所致，A正確；
B.若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數，則條紋間距應減小，根據可知若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數應將屏向靠近雙縫方向移動，B 錯誤；
C.若干涉條紋與分劃板的中心刻線不平行，則測量的條紋間距 x 大于實際值，由可知波長的測量值大于實際值，C 正確；
故選擇AC
(2)、根據，
(3)、根據，解得：，根據計算入射角等于折射角，在法線的同一側，故ACD錯誤，B正確。
【分析】本題考查干涉條紋的間距：，同時強調實驗的注意事項：若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因為光源、單縫、雙縫與遮光筒不共軸所致；還考查的折射率的計算，但與教材又有區別， 負折射率材料 。
12．小明和小強兩位同學根據老師的要求到實驗室想利用雙縫干涉測量光的波長，實驗老師給他們提供(如圖甲所示的)實驗儀器。接通電源使光源正常發光。回答下列問題：
（1）一開始小明和小強同學按圖甲所示將儀器安裝在光具座上之后，在目鏡中什么也看不到，兩人看了說明書之后，相互配合做了如下調節：一是調節光源、凸透鏡、遮光筒軸線在同一高度上；二是調節單縫與雙縫　 　，使縫的中點位于遮光筒軸線上。但是這次小明同學在目鏡中看到了模糊不清的條紋，為了得到清晰的條紋，因儀器裝置較長，一人無法完成操作，兩人開始分工，小明在目鏡中觀察，小強必須前后微調　 　(填寫圖中所給的儀器名稱)才能看到清晰的干涉條紋。
（2）經過認真、正確地調節，小明和小強看到了彩色干涉條紋，說明在實驗裝置當中缺少了　 　。小明和小強認為同樣可以測出彩色條紋間距，從而測出光源發出的光的波長，因此調節出如圖乙、丙、丁所示的三個彩色條紋圖樣，請問觀察到圖乙情景時目鏡中心相對于遮光筒軸線是　 　(填“偏左”或“偏右”)的。
（3）觀察到圖乙情景時，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，此時手輪上的示數為20.00 mm。然后轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第9條亮紋中心對齊，記下此時手輪上的示數為3.00 mm，求得相鄰亮紋的中心間距Δx=　 　mm。
（4）已知雙縫間距d=0.200 mm，測得雙縫到光屏的距離L=700 mm，由計算表達式λ=　 　，求得所測光源發出光的波長為　 　nm(結果保留三位有效數字)。
【答案】（1）相互平行；凸透鏡
（2）濾光片；偏右
（3）2.125
（4）；607
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
【解析】【解答】(1)單縫與雙縫相互平行是干涉條紋清晰的前提條件，所以必須調節單縫與雙縫相互平行；在調節光源、凸透鏡、遮光筒軸線在同一高度上，單縫與雙縫相互平行后，還必須認真前后微調凸透鏡，才能在光屏上得到清晰的干涉條紋圖樣。
(2)不加濾光片，觀察到的是復色光的彩色條紋；根據實際操作易知，觀察到圖乙情景時目鏡中心相對于遮光筒軸線是偏右的。
(3)相鄰亮紋的中心間距為Δx= = mm=2.125 mm。
(4)由Δx= λ知λ= ，代入數據得λ= mm=6.07×10-4 mm=607 nm
【分析】（1） 利用雙縫干涉測量光的波長實驗原理以及注意事項進行分析判斷；
（3）根據干涉條紋得出相鄰亮條紋的中心間距；
（4）根據相鄰干涉亮條紋間距公式得出該波的波長。
四、直擊高考 達成素養
13．（2024·河北）某同學通過雙縫干涉實驗測量單色光的波長，實驗裝置如圖所示，其中測量頭包括毛玻璃、游標尺、分劃板、手輪、目鏡等。
該同學調整好實驗裝置后，分別用紅色、綠色濾光片，對干涉條紋進行測量，并記錄第一條和第六條亮紋中心位置對應的游標尺讀數，如表所示：
單色光類別
單色光1 10.60 18.64
單色光2 8.44 18.08
根據表中數據，判斷單色光1為　 　（填“紅光”或“綠光”）。
【答案】綠光
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
【解析】【解答】根據，可得
由圖表代入數據可知
故
則
已知綠光的波長小于紅光波長，則單色光1是綠光。
故答案為：綠光
【分析】 根據干涉條紋間距的計算公式結合紅綠光的波長關系進行判斷；
14．（2022·福建）在用雙縫干涉測量光的波長的實驗中，如圖所示，則：
（1）a、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】（1）A
（2）
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
【解析】【解答】（1）根據實驗裝置的擺放特點可知，a、b分別是單縫合雙縫，故A符合題意，B不符合題意；
（2）由題意知，，根據得。
故答案為：（1）A；（2）
【分析】（1）實驗原理，結合實驗操作要求，即可判斷；
（2）根據求解。
1 / 1光學專題實驗——《用雙縫干涉測量光的波長》專項提升
一、典型例題 方法賞析
1．（2024高三上·北京市開學考）在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中（實驗裝置如圖1所示）：
（1）裝置圖中的甲、乙、丙分別是____。
A．濾色片、單縫和雙縫 B．雙縫、單縫和濾色片
C．單縫、雙縫和濾色片 D．雙縫、濾色片和雙縫
（2）測量某亮紋位置時，手輪上的示數如圖2所示，其示數為　 　mm。
（3）如果雙縫間距是d，雙縫到屏的距離是L，第1條亮紋中心到第6條亮紋中心的間距是x，則光波波長的測量值為　 　（用x、d、L表示）。
2．（2024高二下·安徽月考）在用圖a所示裝置做雙縫干涉測單色光波長的實驗中：
（1）下面說法正確的是___________。
A．在光源和遮光筒中間依次放置的光學元件是：透鏡、單縫、濾光片、雙縫
B．為了減小測量誤差，可測量n條亮條紋間的距離a，再求出相鄰兩條亮條紋間的距離
C．若發現干涉條紋太密，難以測量，只需更換雙縫間距更大的雙縫片
D．若發現干涉條紋太密，難以測量，可以改用波長較長的單色光做入射光
（2）將測量頭的分劃板中心刻度線與某條亮條紋中心對齊，將該亮條紋定為第1條亮條紋，此時手輪上示數如圖b所示，同方向轉動手輪，使分劃板中心刻度線與第6條亮條紋中心線對齊，記下此時圖c中手輪示數，求得相鄰亮條紋的間距為　 　mm；（結果保留三位小數）
（3）已知雙縫間距，測的雙縫到屏的距離為，則所測光的波長為　 　nm。（結果保留一位小數）
3．（2024高二下·慈溪期末）在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，雙縫間距，光屏與雙縫間的距離。從目鏡中觀察干涉圖像同時調節手輪，干涉圖像及游標卡尺初末位置如圖所示，則所測單色光的波長為　 　nm（結果保留3位有效數字）。
4．（2024高二下·廣州期中）“用雙縫干涉測光的波長”的實驗裝置如圖所示，光源為白熾奵。
（1）下列說法正確的是 （填選項前的字母）；
A．調節光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時，應放上單縫和雙縫
B．為了減小測量誤差，可測出條亮紋中心間的距離，求出相鄰兩條亮紋間距
C．將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬
D．去掉濾光片后，干涉現象消失
（2）按照正確的順序安裝好元件，調整后在光屏上觀察到明暗相間的條紋。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。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，　 　mm。已知單縫與雙縫間的距離為100mm，雙縫與屏的距離800mm，雙縫間距0.25mm。可得所測光的波長為　 　m。（結果保留兩位有效數字）
（3）若在目鏡中觀察到如圖所示的情形。實驗中其他操作無誤，則此情形下測得的單色光波長將　 　（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）
二、夯實基礎 提升能力
5．（2024高二下·哈爾濱期中）在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中。
（1）某同學在光具座上放置的光學元件如圖所示，其中光學元件A所起的作用是　 　；
（2）觀察到干涉條紋如圖乙所示。轉動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準第a時，手輪的讀數x1=1.002mm，繼續轉動手輪，使分劃板中心刻線對準b時，手輪的讀數如圖丙所示，x2=　 　mm；a、b間距離相當于　 　倍相鄰條紋間距Δx。
（3）若已知雙縫間距d=2.0×10-4m，雙縫到屏的距離l=1.0m，則待測光的波長為　 　m（結果保留三位有效數字）。
6．（2024高二下·沙坪壩月考）如圖是用雙縫干涉測光的波長的實驗設備示意圖
（1）下圖中①是光源，⑤是光屏，它們之間的④是　 　。
（2）以下哪些操作能夠增大光屏上相鄰兩條紋之間的距離___________（填字母）
A．增大③和④之間的距離 B．增大④和⑤之間的距離
C．將紅色濾光片改為綠色濾光片 D．增大雙縫之間的距離
（3）在某次實驗中，已知雙縫到光屏之間的距離是600mm，雙縫之間的距離是0.20mm，單縫到雙縫之間的距離是100mm，某同學在用測量頭測量時，先將測量頭目鏡中看到的分劃板中心刻線對準某條亮紋（記作第1條）的中心，這時手輪上的示數如圖甲所示。然后他轉動測量頭，使分劃板中心刻線對準第6條亮紋中心，這時手輪上的示數如圖乙所示。由此可以計算出這次實驗中所測得的單色光波長為　 　m。（計算波長結果保留二位有效數字）
7．（2024·云南）如圖是用雙縫干涉測光的波長的實驗設備示意圖
（1）圖中是光源，是光屏，它們之間的是　 　。
（2）以下哪些操作能夠增大光屏上的相鄰兩條紋之間的距離____填字母。
A．增大和之間的距離 B．增大和之間的距離
C．將紅色濾光片改為綠色濾光片 D．增大雙縫之間的距離
（3）在某次實驗中，已知雙縫到光屏之間的距離是，雙縫之間的距離是，單縫到雙縫之間的距離是，某同學在用測量頭測量時，先將測量頭目鏡中看到的分劃板中心刻線對準某條亮紋記作第條的中心，這時手輪上的示數如圖所示。然后他轉動測量頭，使分劃板中心刻線對準第條亮紋中心，這時手輪上的示數如圖所示，圖中示數　 　，由此可以計算出這次實驗中所測得的單色光波長為　 　計算波長結果保留二位有效數字。
8．（2024高二下·滄州期末）實驗小組的成員用雙縫干涉實驗裝置測光的波長，裝置如圖甲所示。
（1）光具座放置的光學元件有光源、透鏡、遮光筒和其他元件，其中、、、d各元件的名稱依次是______（填選項前的字母）。
A．單縫、濾光片、雙縫、光屏 B．濾光片、單縫、雙縫、光屏
C．單縫、雙縫、濾光片、光屏 D．濾光片、雙縫、單縫、光屏
（2）已知單縫到雙縫之間的距離是，雙縫到屏的距離為，雙縫之間的距離為，在屏上得到的干涉圖樣如圖乙所示，分劃板中心刻度線在A位置時螺旋測微器的讀數為，在位置時讀數如圖丙所示為　 　，則該光的波長為　 　（計算結果保留3位有效數字）。
（3）若在另一組同學的實驗操作中，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，則此情形下波長的測量值　 　（填“大于”“等于”或“小于”）真實值。
（4）為減小誤差，本實驗并未直接測量相鄰亮條紋間的距離，而是先測量個條紋的間距再求出。下列實驗采用了類似方法的有______。（多選）
A．“用單擺測量重力加速度的大小”的實驗中單擺周期的測量
B．“探究兩個互成角度的力的合成規律”的實驗中合力的測量
C．“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
D．“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗中1滴油酸酒精溶液的體積測量
三、思維提升 創新應用
9．（2024高三下·聊城模擬）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，②圖為測量中觀察到分劃板中心線與①圖中亮條紋P中心對齊時的情形，然后轉動測量頭手輪，當分劃板中心線與亮條紋Q中心對齊時，目鏡中觀察到的圖應為③圖中的　 　。
（3）已知單縫與光屏的間距，雙縫與光屏的間距，雙縫間距d，圖①中分劃板中心線與亮條紋P中心對齊時手輪讀數為，與亮條紋Q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　 　
10．（2024高二下·房山期末）在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上，如圖所示。
（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）雙縫間距為d，毛玻璃光屏與雙縫間的距離為L。從目鏡中看到的干涉圖樣如圖所示。使分劃板的中心刻線對齊A亮條紋的中心，此時游標尺上的示數情況如圖所示，其讀數為　 　mm。若A、B兩條亮紋中央間距為x，則所測光的波長為　 　（用所給物理量的字母表示）。
（3）如圖所示，一束由甲、乙兩種光組成的復色光以相同入射角照射到半圓形玻璃磚上，若甲光波長大于乙光波長，甲、乙兩種光均從直徑面射出。逐漸增大入射角，發現　 　（選填“甲”或“乙”）光先消失。
11．（2023高二下·遼寧期末）小明同學在實驗室進行了光的波長與折射率的測定實驗。
波長的測定：利用如圖1所示裝置測量某種單色光波長。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。
（1）關于本實驗下列說法正確的是____。
A．若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因為光源、單縫、雙縫與遮光筒不共軸所致
B．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
C．若某次實驗觀察到的干涉條紋與分劃板的中心刻線不平行，如圖3所示，在這種情況測量相鄰條紋間距時，波長的測量值大于實際值
（2）某次測量時，選用的雙縫的間距為0.4mm，測得屏與雙縫間的距離為0.5m，用某種單色光實驗得到的干涉條紋如圖2所示，分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺的讀數也如圖2中所示，則所測單色光的波長為　 　nm。
（3）小明在進行折射率測定后，在網上查找到了如下的資料：常規材料的折射率都為正值。現已有針對某些電磁波設計制作的人工材料，其折射率可以為負值，稱為負折射率材料。位于空氣中的這類材料，入射角i與折射角r依然滿足（此時折射角取負值）。請你推測該材料對于電磁波的折射率，正確反映電磁波穿過該材料的傳播路徑的示意圖是____。
A． B．
C． D．
12．小明和小強兩位同學根據老師的要求到實驗室想利用雙縫干涉測量光的波長，實驗老師給他們提供(如圖甲所示的)實驗儀器。接通電源使光源正常發光。回答下列問題：
（1）一開始小明和小強同學按圖甲所示將儀器安裝在光具座上之后，在目鏡中什么也看不到，兩人看了說明書之后，相互配合做了如下調節：一是調節光源、凸透鏡、遮光筒軸線在同一高度上；二是調節單縫與雙縫　 　，使縫的中點位于遮光筒軸線上。但是這次小明同學在目鏡中看到了模糊不清的條紋，為了得到清晰的條紋，因儀器裝置較長，一人無法完成操作，兩人開始分工，小明在目鏡中觀察，小強必須前后微調　 　(填寫圖中所給的儀器名稱)才能看到清晰的干涉條紋。
（2）經過認真、正確地調節，小明和小強看到了彩色干涉條紋，說明在實驗裝置當中缺少了　 　。小明和小強認為同樣可以測出彩色條紋間距，從而測出光源發出的光的波長，因此調節出如圖乙、丙、丁所示的三個彩色條紋圖樣，請問觀察到圖乙情景時目鏡中心相對于遮光筒軸線是　 　(填“偏左”或“偏右”)的。
（3）觀察到圖乙情景時，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，此時手輪上的示數為20.00 mm。然后轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第9條亮紋中心對齊，記下此時手輪上的示數為3.00 mm，求得相鄰亮紋的中心間距Δx=　 　mm。
（4）已知雙縫間距d=0.200 mm，測得雙縫到光屏的距離L=700 mm，由計算表達式λ=　 　，求得所測光源發出光的波長為　 　nm(結果保留三位有效數字)。
四、直擊高考 達成素養
13．（2024·河北）某同學通過雙縫干涉實驗測量單色光的波長，實驗裝置如圖所示，其中測量頭包括毛玻璃、游標尺、分劃板、手輪、目鏡等。
該同學調整好實驗裝置后，分別用紅色、綠色濾光片，對干涉條紋進行測量，并記錄第一條和第六條亮紋中心位置對應的游標尺讀數，如表所示：
單色光類別
單色光1 10.60 18.64
單色光2 8.44 18.08
根據表中數據，判斷單色光1為　 　（填“紅光”或“綠光”）。
14．（2022·福建）在用雙縫干涉測量光的波長的實驗中，如圖所示，則：
（1）a、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）
答案解析部分
1．【答案】（1）A
（2）1.970
（3）
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
2．【答案】（1）D
（2）1.910
（3）477.5
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
3．【答案】560
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
4．【答案】（1）B
（2）13.870；
（3）偏大
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
5．【答案】（1）獲得單色光
（2）9.762；4
（3）4.38×10-7
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
6．【答案】（1）雙縫
（2）B
（3）
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
7．【答案】（1）雙縫
（2）B
（3）；
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
【解析】【解答】（1）①是光源，②是光源，③是單縫，④是雙縫，⑤是光屏
（2） 相鄰兩條紋之間的距離
L是雙縫到光屏間的距離，d是雙縫間的距離，光的波長，所以滿足題意的是B。
（3）圖a中示數
圖中示數
a、b間相距6個條紋間距，由相鄰兩條紋之間的距離
，
解得
【分析】本題考查光學實驗： 用雙縫干涉測光的波長 。要求學生熟練掌握對應的原理圖，知道各個器件擺放的順序，其次掌握相鄰兩條亮紋（或暗紋）間的的距離與什么因素有關，記住公式，以及公式中的物理量符號對應的物理量，并注意在運算過程單位的換算。
8．【答案】（1）B
（2）14.536（14.533~14.538）；665
（3）大于
（4）A；D
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
【解析】【解答】（1）、、、d各元件的名稱依次是濾光片、單縫、雙縫、光屏.
故選B。
（2）讀數為
A、間距
相鄰兩條紋間距
（3）實際值
測量值大于實際值，根據
可知波長的測量值大于其實際值。
（4）A．“用單擺測量重力加速度的大小”，采用的放大測量取平均值的方法，故A正確；
B．“探究兩個互成角度的力的合成規律”，采用等效替代的方法，故B錯誤；
C．“探究彈簧彈力與形變量的關系”采用多次測量求平均值的方法，故C錯誤；
D．“用油臘法估測油酸分子的大小”屬于放大測量取平均值的方法，故D正確。
故選AD。
【分析】（1）根據實驗原理進行分析；
（2）讀出相應的長度或者距離，結合條紋間距公式進行分析；
（3）條紋間距測量值大于實際值，所以波長的測量值大于其實際值。
（4）熟悉常見的物理方法是解題關鍵。
（1）根據實驗原理可知，、、、d各元件的名稱依次是濾光片、單縫、雙縫、光屏.
故選B。
（2）[1]根據螺旋測微器的讀數規律，該讀數為
[2]A、間距
其間有6個條紋間隔，相鄰兩條紋間距
根據
解得所測光的波長
（3）測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，實際值
其中為條紋值與分劃板中心豎直刻線間的夾角，故可知測量值大于實際值，根據
可知波長的測量值大于其實際值。
（4）A．“用單擺測量重力加速度的大小”的實驗中單擺周期的測量，采用的放大測量取平均值的方法，故A正確；
B．“探究兩個互成角度的力的合成規律”的實驗中合力的測量，采用等效替代的方法，故B錯誤；
C．“探究彈簧彈力與形變量的關系”的實驗中彈簧形變量的測量，采用多次測量求平均值的方法，故C錯誤；
D．“用油臘法估測油酸分子的大小”的實驗中1滴油酸酒精溶液的體積測量，屬于放大測量取平均值的方法，故D正確。
故選AD。
9．【答案】（1）DFC
（2）A
（3）
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
10．【答案】（1）平行
（2）9.15；
（3）乙
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
11．【答案】（1）A；C
（2）624
（3）B
【知識點】測定玻璃的折射率；用雙縫干涉測光波的波長
【解析】【解答】 (1)、 A：若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因為光源、單縫、雙縫與遮光筒不共軸所致，A正確；
B.若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數，則條紋間距應減小，根據可知若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數應將屏向靠近雙縫方向移動，B 錯誤；
C.若干涉條紋與分劃板的中心刻線不平行，則測量的條紋間距 x 大于實際值，由可知波長的測量值大于實際值，C 正確；
故選擇AC
(2)、根據，
(3)、根據，解得：，根據計算入射角等于折射角，在法線的同一側，故ACD錯誤，B正確。
【分析】本題考查干涉條紋的間距：，同時強調實驗的注意事項：若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因為光源、單縫、雙縫與遮光筒不共軸所致；還考查的折射率的計算，但與教材又有區別， 負折射率材料 。
12．【答案】（1）相互平行；凸透鏡
（2）濾光片；偏右
（3）2.125
（4）；607
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
【解析】【解答】(1)單縫與雙縫相互平行是干涉條紋清晰的前提條件，所以必須調節單縫與雙縫相互平行；在調節光源、凸透鏡、遮光筒軸線在同一高度上，單縫與雙縫相互平行后，還必須認真前后微調凸透鏡，才能在光屏上得到清晰的干涉條紋圖樣。
(2)不加濾光片，觀察到的是復色光的彩色條紋；根據實際操作易知，觀察到圖乙情景時目鏡中心相對于遮光筒軸線是偏右的。
(3)相鄰亮紋的中心間距為Δx= = mm=2.125 mm。
(4)由Δx= λ知λ= ，代入數據得λ= mm=6.07×10-4 mm=607 nm
【分析】（1） 利用雙縫干涉測量光的波長實驗原理以及注意事項進行分析判斷；
（3）根據干涉條紋得出相鄰亮條紋的中心間距；
（4）根據相鄰干涉亮條紋間距公式得出該波的波長。
13．【答案】綠光
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
【解析】【解答】根據，可得
由圖表代入數據可知
故
則
已知綠光的波長小于紅光波長，則單色光1是綠光。
故答案為：綠光
【分析】 根據干涉條紋間距的計算公式結合紅綠光的波長關系進行判斷；
14．【答案】（1）A
（2）
【知識點】用雙縫干涉測光波的波長
【解析】【解答】（1）根據實驗裝置的擺放特點可知，a、b分別是單縫合雙縫，故A符合題意，B不符合題意；
（2）由題意知，，根據得。
故答案為：（1）A；（2）
【分析】（1）實驗原理，結合實驗操作要求，即可判斷；
（2）根據求解。
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