資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
4.3實驗：用雙縫干涉測量光的波長
一、實驗原理 1
二、實驗器材 1
三、實驗步驟 2
四、數(shù)據(jù)處理 2
五、誤差分析 2
六、注意事項 2
【鞏固練習】 7
一、實驗原理
如圖1所示，兩縫之間的距離為d，每個狹縫都很窄，寬度可以忽略．
圖1
兩縫S1、S2的連線的中垂線與屏的交點為P0，雙縫到屏的距離OP0＝l.則相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心間距：Δx＝λ.
若已知雙縫間距，再測出雙縫到屏的距離l和條紋間距Δx，就可以求得光波的波長．
二、實驗器材
雙縫干涉儀，即光具座、光源、濾光片、透鏡、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭．另外，還有學生電源、導線、刻度尺等．
三、實驗步驟
1．將光源、透鏡、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖2所示．
圖2
2．接好光源，打開開關，使燈絲正常發(fā)光．
3．調(diào)節(jié)各器件的高度，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．
四、數(shù)據(jù)處理
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心，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心，記下此時手輪上的讀數(shù)a2，將該條紋記為第n條亮條紋，兩條紋間距為a＝|a2－a1|，則相鄰兩條亮條紋間的距離Δx＝＝.
3．用刻度尺測量雙縫到光屏間的距離l(d是已知的)．
4．重復測量、計算，求出波長的平均值．
五、誤差分析
1．光波的波長很小，Δx、l的測量誤差對波長λ的影響很大．
2．在測量l時，一般用毫米刻度尺；而測Δx時，用千分尺且采用“累積法”．
3．多次測量求平均值．
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，間距大約為5～10 cm.
4．測量頭在使用時應使中心刻線對應著亮(暗)條紋的中心.
（2023春 松江區(qū)校級期末）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(fā)光；加上紅色濾光片，調(diào)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(shù)，該同學可 　B??；（單選）
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 　6.3×10﹣7　m（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；
（4）如果用紫色光重新實驗，相鄰亮紋間距會 　變小?。ㄌ睢白兇蟆薄白冃　被颉安蛔儭保?br/>【解答】解：（1）根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式可知，要增加觀察到的條紋數(shù)，即減小條紋間距Δx，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ACD錯誤，B正確。
故選：B。
（2）相鄰兩條亮條紋之間的距離
根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得
（3）所測單色光的波長
（4）由于紫色光波長比紅光波長短，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式可知，用波長較小的紫色光重新實驗，相鄰兩條亮紋間距會變小。
故答案為：（1）B；（2）；（3）6.3×10﹣7；（4）變小。
（2023春 余姚市校級月考）在用“雙縫干涉測光的波長”實驗中：
（1）用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是 　AC　。
A．改用紅色激光
B．增大雙縫間距
C．將屏幕向遠離雙縫的位置移動
D．將光源向遠離雙縫的位置移動
（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，手輪的讀數(shù)如圖甲所示，繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線對準第10條亮條紋，手輪的讀數(shù)如圖乙所示。則相鄰兩亮條紋的間距是 　1.55　mm；已量得雙縫的間距是0.30mm、雙縫和光屏之間的距離是900mm，則待測光的波長是 　5.17×10﹣7　m（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。
【解答】解：（1）根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式進行分析：
A．改用紅色激光，波長變大，則條紋間距變大，故A正確；
B．增大雙縫間距，則條紋間距減小，故B錯誤；
C．將屏幕向遠離雙縫的位置移動，則條紋間距變大，故C正確；
D．將光源向遠離雙縫的位置移動，條紋間距不變，故D錯誤。
故選：AC。
（2）螺旋測微器的精確度為0.01mm，甲圖讀數(shù)x1＝0.5mm+4.7×0.01mm＝0.547mm
乙圖讀數(shù)x2＝14.5mm+3.7×0.01mm＝14.537mm
相鄰兩亮條紋的間距是
根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式
則待測光的波長是
故答案為：（1）AC；（2）1.55；5.17×10﹣7。
（2023春 大余縣期中）用雙縫干涉測光的波長，實驗裝置如圖1所示，已知單縫與雙縫間的距離為L1，雙縫與屏的距離為L2，雙縫間距為d，用測量頭來測量亮紋中心的距離，測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構成，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紋的中心（如圖2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紋的中心，記下此時手輪上的讀數(shù)。
（a）分劃板的中心刻線分別對準第1條和第4條亮紋的中心時，手輪上的讀數(shù)如圖3所示，則對準第1條時的讀數(shù)x1＝　2.190　mm，對準第4條時的讀數(shù)x2＝　7.869　mm；
（b）計算波長λ的表達式為λ＝　　（用符號表示）。
【解答】解：（a）螺旋測微器的最小分度值為0.01mm，圖3左圖固定刻度為2mm，可動刻度為19.0×0.01mm＝0.190mm，所以最終讀數(shù)為：x1＝2mm+0.190mm＝2.190mm；
圖3右圖螺旋測微器的固定刻度為7.5mm，可動刻度為36.9×0.01mm＝0.369mm，所以最終讀數(shù)為
x2＝7.5mm+0.369mm＝7.869mm；
（b）相鄰條紋間距為：Δx，
由條紋間距公式有：Δx可知波長為：λ
故答案為：（a）2.190，7.869；（b） 。
（2023春 沙坪壩區(qū)校級期中）某學習小組想用雙縫干涉測量某種單色光的波長，將雙縫干涉實驗器材按要求安裝在光具座上，裝置如圖甲。
（1）安裝時，先打開開關并調(diào)節(jié)光源，使它發(fā)出的光束沿著遮光筒的軸線把屏照亮。然后再放好單縫和雙縫，其中B處放 　單縫?。ㄌ睢皢慰p”或“雙縫”）；
（2）將單縫和雙縫高度調(diào)整后，在A處放上濾光片就可以觀察到單色光的雙縫干涉圖樣，如圖乙，若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，該同學可 　B　；
A．將單縫向雙縫靠近
B．將屏向靠近雙縫的方向移動
C．使用間距更小的雙縫
（3）調(diào)整后干涉圖樣如圖丙，測得雙縫到屏的距離為l，雙縫間的距離為d，毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖中A、B位置，測量頭測得的讀數(shù)分別為x1、x2，則入射的單色光波長的計算表達式為λ＝　　。
【解答】（1）做實驗時光具座上放置的光學元件依次為光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒和光屏；B處應放單縫。
（2）Δx越小，目鏡中觀察得條紋數(shù)越多，由可知應將屏向靠近雙縫的方向移動或使用間距更大的雙縫。故B正確，ACD錯誤。
故選：B。
（3）條紋間距
又知
兩式聯(lián)立得
故答案為：（1）單縫；（2）B；（3）。
【鞏固練習】
（2023 金山區(qū)二模）雙縫干涉實驗中將光源從紫光改為紅光，其他條件不變，得到的干涉條紋間距不同，是由于兩種色光的（　　）
A．傳播速度不同 B．振動方向不同
C．強度不同 D．頻率不同
【解答】解：在相同條件下做雙縫干涉實驗時，兩種光得到的條紋間距不同，根據(jù)可知是因為兩色光的波長不一樣，根據(jù)c＝λν可知是因為兩色光的頻率不同，故ABC錯誤，D正確。
故選：D。
（2023 江蘇一模）如圖所示，在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，下列說法正確的是（　　）
A．濾光片應置于單縫和雙縫之間
B．撥桿的作用是為了調(diào)節(jié)縫的寬度
C．把單縫與雙縫的距離增大，干涉條紋間距減小
D．把毛玻璃屏與雙縫的距離增大，干涉條紋間距增大
【解答】解：A．濾光片的作用是將復色光變?yōu)閱紊?，單縫的作用是使入射光變成線光源，雙縫的作用是將單色光分解成頻率相同、振動情況相同的相干光，因此濾光片應該放在單縫之前，故A錯誤；
B．調(diào)節(jié)撥桿只能調(diào)整單縫的角度，使單縫和雙縫平行，獲得清晰的干涉圖樣，故B錯誤；
C．根據(jù)干涉條紋間距公式可知，干涉條紋間距與單縫到雙縫的距離無關，故C錯誤；
D．根據(jù)干涉條紋間距公式，其中l(wèi)是雙縫與毛玻璃屏的距離，當l增大時，干涉條紋間距Δx也增大，故D正確。
故選：D。
（2023 石家莊模擬）如圖甲所示為雙縫干涉實驗的原理圖，屏上的P0點位于雙縫S1和S2的中垂線上，在雙縫與屏之間充滿折射率為n的均勻介質(zhì)。用一單色光垂直照射雙縫，在屏上會產(chǎn)生干涉條紋，屏上P1點是一條暗條紋的中心，P1點到P0點的距離為x。已知該單色光在真空中的波長為λ，雙縫與屏之間的距離為L，則雙縫S1和S2間的距離為（　?。?br/>A． B． C． D．
【解答】解：P1點到P0點的距離為x，根據(jù)圖乙有：
雙縫與屏之間充滿折射率為n的均勻介質(zhì)，則有：
根據(jù)相鄰明條紋間距公式有：
聯(lián)立解得：，故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
（2022秋 溫縣校級期末）某實驗小組用雙縫干涉測量光的波長，實驗裝置如圖所示。
將實驗儀器按要求安裝在光具座上，在題圖甲中A、B處分別應該安裝的器材和濾光片的位置依次是（　?。?br/>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
【解答】解：用雙縫干涉測量光的波長，實驗儀器從左向右是：光源、凸透鏡、濾光片、單縫、雙縫、光屏，故D正確，ABC錯誤。
故選：D。
（2022秋 六合區(qū)校級期末）利用圖示裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象并測量光的波長，下列說法中正確的是（　?。?br/>A．將屏向左移動，其它不動，則干涉條紋間距變大
B．測量過程中誤將5個條紋間距數(shù)成6個，波長測量值偏小
C．將雙縫換為間距更小的雙縫后，干涉條紋間距變窄
D．將濾光片由紫色換成紅色，干涉條紋間距變窄
【解答】解：A.根據(jù)干涉條紋間距公式可知，減小雙縫與屏之間的距離d，條紋間距變小，故A錯誤；
B.條紋間距，其中a為n條明條紋或暗條紋之間的寬度，若測量過程中誤將5個條紋間距數(shù)成6個，則條紋間距變??；根據(jù)干涉條紋間距公式可知，波長的測量值，所以波長的測量值變小，故B正確；
C.將雙縫換為間距更小的雙縫后，根據(jù)干涉條紋間距公式可知，干涉條紋間距變寬，故C錯誤；
D.紫光的波長小于紅光的波長，將濾光片由紫色換成紅色，根據(jù)干涉條紋間距公式可知，干涉條紋間距變寬，故D錯誤。
故選：B。
（2023 鎮(zhèn)海區(qū)模擬）用某種單色光做雙縫干涉實驗時，已知雙縫間距離為d，測出圖⑤中雙縫的位置為L1，毛玻璃屏的位置為L2，實驗時移動測量頭（如圖①所示）上的手輪，把分劃線對準靠近最左邊的一條亮條紋（如圖②所示），并記下螺旋測微器的讀數(shù)為x1（如圖③所示），然后轉(zhuǎn)動手輪，把分劃線向右邊移動，直到對準第7條亮條紋并記下螺旋測微器讀數(shù)為x7＝　14.700　mm（如圖④所示），由以上測量數(shù)據(jù)可求得該單色光的波長λ＝　　（用題中測量量的符號表示）。
【解答】解：螺旋測微器讀數(shù)為x7＝14.5mm+0.01mm×20.0＝14.700mm
條紋間距為：
根據(jù)
可得：
故答案為：14.700；
（2023 道里區(qū)校級二模）在實驗室用雙縫干涉測光的波長，請按照題目要求回答下列問題：
（1）將表中的光學元件放在圖1所示的光具座上，組裝成用雙縫干涉測光的波長的實驗裝置。
元件代號 A B C D
元件名稱 雙縫 光屏 單縫 濾光片
將白光光源放在光具座最左端，依次放置凸透鏡和表1中其他光學元件，由左至右，各光學元件的排列順序應為 　DCAB　（填寫元件代號）。
（2）已知該裝置中雙縫間距d＝0.200mm，雙縫到光屏的距離L＝0.500m，在光屏上得到的干涉圖樣如圖2甲所示，分劃板在圖中A位置時螺旋測微器如圖2乙所示：在B位置時螺旋測微器如圖2丙所示，則其示數(shù)xB＝　5.880　mm。由以上所測數(shù)據(jù)可以得出該單色光的波長為 　4.75×10﹣7　m（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。
【解答】解：（1）實驗室用雙縫干涉測光的波長實驗，由左至右，各光學元件的排列順序應為濾光片、單縫、雙縫、光屏，故順序為DCAB；
（2）螺旋測微器的最小分度值為0.01mm，圖中B位置時固定刻度讀數(shù)為5.5mm，可動刻度讀數(shù)為38.0×0.01mm，螺旋測微器的讀數(shù)為xB＝5.5mm+38.0×0.01mm＝5.880mm
圖中A位置時固定刻度讀數(shù)為1mm，可動刻度讀數(shù)為12.8×0.01mm，螺旋測微器的讀數(shù)為xA＝1mm+12.8×0.01mm＝1.128mm
則相鄰條紋間距為
根據(jù)條紋間距公式
可得
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得λ≈4.75×10﹣7m
故答案為：（1）DCAB；（2）5.880，4.75×10﹣7。
（2023 嘉興二模）實驗題。
（1）在“驗證機械能守恒定律”實驗中，采用重錘自由下落的實驗方案，經(jīng)正確操作獲得一條紙帶如圖1所示。實驗所用打點計時器電源頻率為50Hz，重錘質(zhì)量m＝0.30kg，當?shù)刂亓铀俣萭＝9.79m/s2，則打A點時紙帶速度為 　0.50m/s　，A點到B點過程中重力勢能變化量為 　0.29J　（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
（2）小姚同學用如圖2所示的裝置做“探究碰撞中的不變量”實驗。
①關于滑塊A、B的碰撞，下列說法正確的是 　CD　。
A．兩個滑塊碰撞前必須有一個靜止
B．兩個滑塊碰撞后必須結(jié)合在一起
C．兩個滑塊碰撞后可結(jié)合在一起，也可分開
D．兩滑塊可以從整體靜止到相互彈開
②實驗中測得滑塊A的質(zhì)量為222.0g，滑塊B的質(zhì)量為216.0g，用50分度游標卡尺測量遮光條A的寬度，其讀數(shù)如圖3所示，則讀數(shù)為 　0.510　cm；滑塊A從左向右通過光電門1后與靜止的滑塊B碰撞，碰后粘合成一體通過光電門2，遮光條A先后通過光電門1、2所對應的計時器讀數(shù)分別如圖4、圖5所示（圖中數(shù)值的單位是ms），則碰后滑塊A、B的總動量為 　0.12　kg m/s（計算結(jié)果保留2位小數(shù)）。
（3）在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中：
①用單色光照射雙縫后，在目鏡中觀察到如圖所示的情形。若其他操作無誤，則上述情形下測得的單色光波長將 　偏大?。ㄟx填“偏大”、“不變”或“偏小”）；
②若想對圖的情形進行調(diào)整，則需要的操作是 　D　。
A．旋轉(zhuǎn)毛玻璃屏
B．左右撥動撥桿
C．旋轉(zhuǎn)測量頭上的手輪
D．旋轉(zhuǎn)遮光筒和測量頭
【解答】解：（1）根據(jù)中間時刻的瞬時速度等于這段過程的平均速度，打點計時器電源頻率為50Hz，故0.02s打一個點，則打A點時紙帶速度為
由紙帶讀數(shù)可知xAB＝10.69﹣0.80cm＝9.89cm
所以A點到B點過程中重力勢能變化量ΔEP＝mgxAB＝0.30kg×9.79m/s2×9.89×10﹣2m≈0.29J
（2）①在驗證碰撞過程中的動量守恒定律時，對兩個物體碰撞前后的速度沒有要求，可以都是運動的，也可以其中一個是靜止的，還可以兩滑塊從原來靜止到相互分開；同時對碰撞后的速度也沒有要求，可以碰后粘在一起，也可以碰撞后分開，故AB錯誤，CD正確；
故選：CD。
②50等分的游標卡尺最小分度值為0.02mm，主尺讀數(shù)5mm，游標尺讀數(shù)5×0.02mm，游標卡尺不估讀，則游標卡尺的讀數(shù)為5mm+5×0.02mm＝5.10mm＝0.510cm
遮光條A通過光電門2所對應的計時器讀數(shù)為18.77mm，則碰后的速度為
則碰后滑塊A、B的總動量為p＝（mA+mB）v＝0.438kg×0.272m/s≈0.12kg m/s
（3）①在目鏡中觀察到如圖所示的情形，會導致條紋間距測量偏大，由公式，可知導致測得的單色光波長偏大；
②A．毛玻璃屏在本實驗中的作用是產(chǎn)生漫反射，使圖樣更明顯，故A錯誤；
B．撥動撥桿的作用是為了使單縫和雙縫平行，獲得清晰的干涉圖樣，因為已有清晰圖樣，不用調(diào)節(jié)，故B錯誤；
C．旋轉(zhuǎn)測量頭上的手輪是為了測距，故C錯誤；
D．旋轉(zhuǎn)遮光筒和測量頭使分劃線與干涉條紋平行，故D正確；
故選：D。
故答案為：（1）0.50，0.29；（2）①CD；②0.510，0.12；（3）①偏大；②D。
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4.4實驗：用雙縫干涉測量光的波長
一、實驗原理 1
二、實驗器材 1
三、實驗步驟 2
四、數(shù)據(jù)處理 2
五、誤差分析 2
六、注意事項 2
【鞏固練習】 5
一、實驗原理
如圖1所示，兩縫之間的距離為d，每個狹縫都很窄，寬度可以忽略．
圖1
兩縫S1、S2的連線的中垂線與屏的交點為P0，雙縫到屏的距離OP0＝l.則相鄰兩個亮條紋或暗條紋的中心間距：Δx＝λ.
若已知雙縫間距，再測出雙縫到屏的距離l和條紋間距Δx，就可以求得光波的波長．
二、實驗器材
雙縫干涉儀，即光具座、光源、濾光片、透鏡、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭．另外，還有學生電源、導線、刻度尺等．
三、實驗步驟
1．將光源、透鏡、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖2所示．
圖2
2．接好光源，打開開關，使燈絲正常發(fā)光．
3．調(diào)節(jié)各器件的高度，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．
四、數(shù)據(jù)處理
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心，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心，記下此時手輪上的讀數(shù)a2，將該條紋記為第n條亮條紋，兩條紋間距為a＝|a2－a1|，則相鄰兩條亮條紋間的距離Δx＝＝.
3．用刻度尺測量雙縫到光屏間的距離l(d是已知的)．
4．重復測量、計算，求出波長的平均值．
五、誤差分析
1．光波的波長很小，Δx、l的測量誤差對波長λ的影響很大．
2．在測量l時，一般用毫米刻度尺；而測Δx時，用千分尺且采用“累積法”．
3．多次測量求平均值．
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，間距大約為5～10 cm.
4．測量頭在使用時應使中心刻線對應著亮(暗)條紋的中心.
（2023春 松江區(qū)校級期末）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(fā)光；加上紅色濾光片，調(diào)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(shù)，該同學可 　 ?。唬▎芜x）
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 　 　m（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；
（4）如果用紫色光重新實驗，相鄰亮紋間距會 　 ?。ㄌ睢白兇蟆薄白冃　被颉安蛔儭保?。
（2023春 余姚市校級月考）在用“雙縫干涉測光的波長”實驗中：
（1）用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是 　 　。
A．改用紅色激光
B．增大雙縫間距
C．將屏幕向遠離雙縫的位置移動
D．將光源向遠離雙縫的位置移動
（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，手輪的讀數(shù)如圖甲所示，繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線對準第10條亮條紋，手輪的讀數(shù)如圖乙所示。則相鄰兩亮條紋的間距是 　 　mm；已量得雙縫的間距是0.30mm、雙縫和光屏之間的距離是900mm，則待測光的波長是 　 　m（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。
（2023春 大余縣期中）用雙縫干涉測光的波長，實驗裝置如圖1所示，已知單縫與雙縫間的距離為L1，雙縫與屏的距離為L2，雙縫間距為d，用測量頭來測量亮紋中心的距離，測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構成，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紋的中心（如圖2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紋的中心，記下此時手輪上的讀數(shù)。
（a）分劃板的中心刻線分別對準第1條和第4條亮紋的中心時，手輪上的讀數(shù)如圖3所示，則對準第1條時的讀數(shù)x1＝　 　mm，對準第4條時的讀數(shù)x2＝　 　mm；
（b）計算波長λ的表達式為λ＝　 　（用符號表示）。
（2023春 沙坪壩區(qū)校級期中）某學習小組想用雙縫干涉測量某種單色光的波長，將雙縫干涉實驗器材按要求安裝在光具座上，裝置如圖甲。
（1）安裝時，先打開開關并調(diào)節(jié)光源，使它發(fā)出的光束沿著遮光筒的軸線把屏照亮。然后再放好單縫和雙縫，其中B處放 　 ?。ㄌ睢皢慰p”或“雙縫”）；
（2）將單縫和雙縫高度調(diào)整后，在A處放上濾光片就可以觀察到單色光的雙縫干涉圖樣，如圖乙，若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，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．使用間距更小的雙縫
（3）調(diào)整后干涉圖樣如圖丙，測得雙縫到屏的距離為l，雙縫間的距離為d，毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖中A、B位置，測量頭測得的讀數(shù)分別為x1、x2，則入射的單色光波長的計算表達式為λ＝　 　。
【鞏固練習】
（2023 金山區(qū)二模）雙縫干涉實驗中將光源從紫光改為紅光，其他條件不變，得到的干涉條紋間距不同，是由于兩種色光的（　?。?br/>A．傳播速度不同 B．振動方向不同
C．強度不同 D．頻率不同
（2023 江蘇一模）如圖所示，在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，下列說法正確的是（　?。?br/>A．濾光片應置于單縫和雙縫之間
B．撥桿的作用是為了調(diào)節(jié)縫的寬度
C．把單縫與雙縫的距離增大，干涉條紋間距減小
D．把毛玻璃屏與雙縫的距離增大，干涉條紋間距增大
（2023 石家莊模擬）如圖甲所示為雙縫干涉實驗的原理圖，屏上的P0點位于雙縫S1和S2的中垂線上，在雙縫與屏之間充滿折射率為n的均勻介質(zhì)。用一單色光垂直照射雙縫，在屏上會產(chǎn)生干涉條紋，屏上P1點是一條暗條紋的中心，P1點到P0點的距離為x。已知該單色光在真空中的波長為λ，雙縫與屏之間的距離為L，則雙縫S1和S2間的距離為（　　）
A． B． C． D．
（2022秋 溫縣校級期末）某實驗小組用雙縫干涉測量光的波長，實驗裝置如圖所示。
將實驗儀器按要求安裝在光具座上，在題圖甲中A、B處分別應該安裝的器材和濾光片的位置依次是（　?。?br/>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
（2022秋 六合區(qū)校級期末）利用圖示裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象并測量光的波長，下列說法中正確的是（　　）
A．將屏向左移動，其它不動，則干涉條紋間距變大
B．測量過程中誤將5個條紋間距數(shù)成6個，波長測量值偏小
C．將雙縫換為間距更小的雙縫后，干涉條紋間距變窄
D．將濾光片由紫色換成紅色，干涉條紋間距變窄
（2023 鎮(zhèn)海區(qū)模擬）用某種單色光做雙縫干涉實驗時，已知雙縫間距離為d，測出圖⑤中雙縫的位置為L1，毛玻璃屏的位置為L2，實驗時移動測量頭（如圖①所示）上的手輪，把分劃線對準靠近最左邊的一條亮條紋（如圖②所示），并記下螺旋測微器的讀數(shù)為x1（如圖③所示），然后轉(zhuǎn)動手輪，把分劃線向右邊移動，直到對準第7條亮條紋并記下螺旋測微器讀數(shù)為x7＝　 　mm（如圖④所示），由以上測量數(shù)據(jù)可求得該單色光的波長λ＝　 　（用題中測量量的符號表示）。
（2023 道里區(qū)校級二模）在實驗室用雙縫干涉測光的波長，請按照題目要求回答下列問題：
（1）將表中的光學元件放在圖1所示的光具座上，組裝成用雙縫干涉測光的波長的實驗裝置。
元件代號 A B C D
元件名稱 雙縫 光屏 單縫 濾光片
將白光光源放在光具座最左端，依次放置凸透鏡和表1中其他光學元件，由左至右，各光學元件的排列順序應為 　 ?。ㄌ顚懺枺?。
（2）已知該裝置中雙縫間距d＝0.200mm，雙縫到光屏的距離L＝0.500m，在光屏上得到的干涉圖樣如圖2甲所示，分劃板在圖中A位置時螺旋測微器如圖2乙所示：在B位置時螺旋測微器如圖2丙所示，則其示數(shù)xB＝　 　mm。由以上所測數(shù)據(jù)可以得出該單色光的波長為 　 　m（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。
（2023 嘉興二模）實驗題。
（1）在“驗證機械能守恒定律”實驗中，采用重錘自由下落的實驗方案，經(jīng)正確操作獲得一條紙帶如圖1所示。實驗所用打點計時器電源頻率為50Hz，重錘質(zhì)量m＝0.30kg，當?shù)刂亓铀俣萭＝9.79m/s2，則打A點時紙帶速度為 　 　，A點到B點過程中重力勢能變化量為 　 ?。ńY(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
（2）小姚同學用如圖2所示的裝置做“探究碰撞中的不變量”實驗。
①關于滑塊A、B的碰撞，下列說法正確的是 　 　。
A．兩個滑塊碰撞前必須有一個靜止
B．兩個滑塊碰撞后必須結(jié)合在一起
C．兩個滑塊碰撞后可結(jié)合在一起，也可分開
D．兩滑塊可以從整體靜止到相互彈開
②實驗中測得滑塊A的質(zhì)量為222.0g，滑塊B的質(zhì)量為216.0g，用50分度游標卡尺測量遮光條A的寬度，其讀數(shù)如圖3所示，則讀數(shù)為 　 　cm；滑塊A從左向右通過光電門1后與靜止的滑塊B碰撞，碰后粘合成一體通過光電門2，遮光條A先后通過光電門1、2所對應的計時器讀數(shù)分別如圖4、圖5所示（圖中數(shù)值的單位是ms），則碰后滑塊A、B的總動量為 　 　kg m/s（計算結(jié)果保留2位小數(shù)）。
（3）在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中：
①用單色光照射雙縫后，在目鏡中觀察到如圖所示的情形。若其他操作無誤，則上述情形下測得的單色光波長將 　 ?。ㄟx填“偏大”、“不變”或“偏小”）；
②若想對圖的情形進行調(diào)整，則需要的操作是 　 　。
A．旋轉(zhuǎn)毛玻璃屏
B．左右撥動撥桿
C．旋轉(zhuǎn)測量頭上的手輪
D．旋轉(zhuǎn)遮光筒和測量頭
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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