备考2020年高考物理一轮复习：55 用双缝干涉测光的波长

更新时间：2019-11-07 浏览次数：275 类型：一轮复习

一、单选题

1. (2023高二上·吉州期末) 下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是（）

A . 单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源 B . 双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源 C . 光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹 D . 在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生

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二、多选题

2. (2019·宿迁模拟) 利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，下列说法中正确的有（）.

A . 实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝 B . 将滤光片由紫色换成红色，干涉条纹间距变宽 C . 将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 D . 测量过程中误将5个条纹间距数成6个，波长测量值偏大

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三、填空题

3. (2018·建德期末) 在“用双缝干涉测光的波长”实验中：（实验装置如下图）下列说法哪一个是错误的。(填选项前的字母)

A ．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝

B ．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐

C ．为了减小测量误差，可用测微目镜测出 n条亮纹间的距离 a，求出相邻两条亮纹间距Δx＝ $\text{[math]}$

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四、实验探究题

4. (2019高二下·天津期末) 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，要把它们放在图中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。

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顺序就C、、、、A。

②将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第 1 条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第6 条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数mm，求得相邻亮纹的间距Δx 为mm。

③已知双缝间距 d 为 2.0×10^-4m，测得双缝到屏的距离 l 为 0.700m，由计算式λ=，求得所测红光的波长为nm

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5. (2019高二下·邢台期末) 用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件（其中双缝和光屏连在遮光筒上）：
A.白炽灯 B.单缝片 C.光屏 D.双缝 E.滤光片
1. （1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：；
2. （2）正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮条纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10个绿亮条纹间的距离为b，则一定有ab（选填“＞”、“＜”或“＝”）
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6. (2019高二下·北碚期末) 利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d＝0.4 mm，双缝到光屏间的距离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(a)、(b)所示给出，则：
1. （1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为x_A＝mm，x_B＝mm，相邻两条纹间距Δx＝mm；
2. （2）波长的表达式λ＝(用Δx、L、d表示)，该单色光的波长λ＝m；
3. （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”)．
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7. (2019高二下·湖州期末)
1. （1）在“双缝干涉测量光的波长”实验中
  ①小李同学用绿光作为入射光，发现干涉条纹的间距太小，为了增大干涉条纹的间距，该
  
  同学可以采用的方法有
  
  A.改用红光作为入射光
  
  B.更换间距更大的双缝
  
  C.增大单缝与双缝间的距离
  
  ②小胡同学把测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中央对齐，此时10等分的游标卡尺如
  
  图所示，其读数为
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8. (2019高二下·成都月考) 如图所示是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图。
1. （1）图中①是小灯泡光源，⑤是光屏，它们之间的②③④依次是。
2. （2）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离：_________
  
  A . 增大③和④之间的距离 B . 增大④和⑤之间的距离 C . 将红色滤光片改为绿色滤光片 D . 增大双缝之间的距离
3. （3）在某次实验中，已知双缝到光屏之间的距离是600 mm，双缝之间的距离是 $\text{[math]}$ ，单缝到双缝之间的距离是 $\text{[math]}$ 某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹 $\text{[math]}$ 记作第1条 $\text{[math]}$ 的中心，这时手轮上的示数如图甲所示然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数如图乙所示，这两次示数依次为mm和mm，由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为 $\text{[math]}$ 结果保留三位有效数字 $\text{[math]}$
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9. (2020高二下·南宫月考) 用双缝干涉测光的波长。实验装置如图（甲）所示，已知单缝与双缝间的距离L₁=100mm，双缝与屏的距离L₂=700mm，双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图（乙）所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数。
1. （1）分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图（丙）所示，则对准第1条时读数x₁=2.190mm、对准第4条时读数x₂=mm
2. （2）根据以上条件，可算出这种光的λ=nm（保留三位有效数字）
3. （3）在双缝干涉实验中发现条纹太密，难以测量，下列操作中可以使条纹变稀疏的是（______）
  
  A . 改用波长较短的光(如紫光)做入射光 B . 增大双缝到屏的距离 C . 减少双缝间距 D . 增大双缝间距
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10. (2024高二下·铜梁月考) 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. （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. （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. （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）。
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11. (2019高二下·潍坊期中) 某同学利用如图甲所示装置测量光的波长光源滤光片单缝双缝遮光筒光屏测量头
1. （1）将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数为3.730mm，转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，则图乙读数为mm，已知双缝间距d=0.3mm，双缝到屏的距离L=600mm，由以上数据得这种光的波长λ=mm.
2. （2）以下操作，能使条纹间距变大的是
  
  A . 将滤光片由红色换成蓝色 B . 增大单缝到双缝的距离 C . 增大双缝到光屏的距离 D . 换一个间距较大的双缝
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12. (2019高二下·福州期中) 在用双缝干涉测光的波长的实验中，准备了下列仪器：
A．白炽灯 B．双窄缝片 C．单窄缝片 D．滤光片 E．毛玻璃光屏
1. （1）把以上仪器安装在光具座上，自光源起合理的顺序是（填字母）．
2. （2）用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样，双缝之间的距离是0.3mm，用的是红色滤色片，在毛玻璃屏上可以看到红色干涉条纹。
  
  ①毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直还是平行？
  
  ②如果把单缝向双缝移近一些，相邻两亮条纹中心的距离．（填“增大”、“不变”或“减小”）
  
  ③在某次实验中，双缝间距d=0.5mm，双缝与光屏间距离L=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉图样如图，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图，则图中A位置的游标卡尺读数为11.1mm ，B位置的游标卡尺读数为 mm，单色光的波长为 m．
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13. (2019高二下·诸暨期中)
1. （1）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，备有下列器材：
  
  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. （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=100mm，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 条亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准 B 条亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图所示，则： B 位置读数是；入射光的波长 λ=m（计算结果保留两位有效数字）。
3. （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
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14. (2019高二下·北碚期末) 在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图甲)：
1. （1）下列说法哪一个是错误的________。(填选项前的字母)
  
  A . 调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝。 B . 测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐 C . 为了减小测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹中心间的距离a，求出相邻两条亮纹间距 $\text{[math]}$
2. （2）将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示。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，此时手轮上的示数如图乙所示，则图乙读数为mm，求得这种色光的波长λ＝ nm。（已知双缝间距d＝0.2 mm，双缝到屏间的距离L＝700 mm
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15. (2019·杭州模拟)
1. （1）在用双缝干涉测光的波长的实验中：已知双缝到光屏之间的距离是600mm，双缝之间的距离是0.20mm，单缝到双缝之间的距离是100mm，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如左图所示。然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数如右图所示。这两次示数依次为mm和mm。由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为nm。
2. （2）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离（）
  
  A . 增大单缝和双缝之间的距离 B . 增大双缝和光屏之间的距离 C . 将红色滤光片改为绿色滤光片 D . 增大双缝之间的距离
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16. (2018·台州模拟) 双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉仪按要求安装在光具座上(如图所示)．从仪器注明的规格可知：双缝屏的缝间距d，像屏与双缝屏间的距离L．然后，接通电源使光源正常工作．
①已知测量头是50分度的游标卡尺．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图 (a)所示，图(a)中的数字是该同学给各亮纹的编号，此时图(b)中游标尺上的读数x₁＝1.16 mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图(c)所示，此时图(d)中游标尺上的读数x₂＝ mm；
②利用上述测量结果，该同学经计算得这种色光的波长λ＝660 nm．已知L＝700 mm，则该同学选用的双缝屏的缝间距d＝mm．(计算结果保留两位有效数字)。

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五、综合题

17. (2019高二下·西湖月考) 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图所示，并选用缝间距d＝0.2 mm的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L＝700 mm。接通电源使光源正常工作．
1. （1） M、N、P三个光学元件依次为
  
  A . 滤光片、单缝片、双缝片 B . 滤光片、双缝片、单缝片 C . 偏振片、单缝片、双缝片 D . 双缝片、偏振片、单缝片
2. （2）对于某种单色光，为增加相邻亮条纹（暗条纹）间的距离，可采取的方法有.
  
  A . 减小双缝间距离 B . 增大单缝间距离 C . 减小透镜与光源的距离 D . 增大双缝到屏的距离
3. （3）一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图所示。若要使两者对齐，该同学应如何调节
  
  A . 仅左右转动透镜 B . 仅旋转滤光片 C . 仅拨动拨杆 D . 仅旋转测量头
4. （4）上题中（1）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图甲所示，图中的数字是该同学给各暗条纹的编号，此时图乙中游标卡尺上的读数x₁＝1.16 mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙所示，此时图丁中游标卡尺上的读数x₂＝mm；
5. （5）利用上述测量结果，经计算可得两个相邻亮条纹（或暗条纹间）的距离Δx，进而计算得到这种色光的波长λ＝nm。
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试卷信息

小学

初中

高中

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副标题：

*注意事项：

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