2024年新教材高中物理第四章光第4节实验：用双缝干涉测量光的波长作业含解析新人教版选择性必修第一册.docxVIP

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第4节试验：用双缝干涉测量光的波长

1.（多选）如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”的试验装置示意图，图中①是光源，②是滤光片，③是单缝，④是双缝，⑤是光屏。下列操作能增大光屏上相邻两条亮条纹之间距离的是()

A.增大③和④之间的距离

B.增大④和⑤之间的距离

C.已知λ绿

D.增大双缝之间的距离

答案：1.B;C

解析：光屏上相邻两条亮条纹之间的距离Δx=ldλ，④和⑤之间的距离为l，增大④和⑤之间的距离可增大相邻两条亮条纹之间的距离，B正确；将绿色滤光片改成红色滤光片，增大了入射光的波长，相邻两条亮条纹之间的距离增大，C正确；增大双缝之间的距离d，相邻两条亮条纹之间的距离减小，D错误；增大③和④之间的距离，不会变更

2.“用双缝干涉测量光的波长”是光学中的一个重要试验，通过本试验测出双缝到屏间的距离l、双缝间的距离d及相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距Δx，就可以计算出光的波长λ，其公式是。如图，把氦—氖激光器及双缝干涉仪放在特制的介质折射率为43的装置中，在屏上得到一干涉图样，事先测得双缝到屏间的距离为10.8m，双缝间的距离为0.44mm，现测得7条亮条纹间的距离为9.0cm，则此激光在真空中的波长为m

答案：2.λ=Δx?dl

解析：由Δx=ldλ可知λ=Δx?dl，Δx=

3.在利用双缝干涉测量光波波长时，首先调整光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝竖直并且相互平行，当屏上出现了干涉图样后，用测量头上的游标卡尺去测量，转动手轮，移动分划板使分划板中心刻线与某条明纹中心对齐时，如图甲所示，将此明纹记为1，然后再转动手轮，分划板中心刻线向右移动，依次经过2、3…明纹，最终与明纹6中心对齐，分划板中心刻线与明纹1和明纹6中心对齐时，游标卡尺示数分别如图中乙、丙所示（游标卡尺为10分度），则图乙对应的读数为m，图丙对应的读数为m。用刻度尺量得双缝到屏的距离为60.00cm，由双缝上标示获知双缝间距为0.2mm，则发生干涉的光的波长为m。

在试验中，若经粗调后透过测量头上的目镜视察，看到明暗相间的条纹很暗，造成这种状况的一种可能缘由是。

答案：3.1.94×10-2;2.84×10-2;

解析：图乙对应读数为1.94×10-2m。图丙对应的读数为2.84×10-2m。依据公式

4.如图甲所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的试验中，将试验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d=0.20mm的双缝。从仪器注明的规格可知，光屏与双缝间的距离l=700mm。然后，接通电源使光源正常工作。

（1）已知测量头上主尺的分度值是1mm，游标尺为20分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐，如图乙所示，此时测量头上主尺和游标尺的示数状况如图丙所示，此示数为mm；接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐，测得A到B条纹间的距离为8.40mm。利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长λ=m（保留两位有效数字）。

（2）另一同学按试验装置安装好仪器后，视察到光的干涉现象效果很好。若他对试验装置做了一下改动后，在光屏上仍能视察到清楚的条纹，且条纹数目有所增加。以下改动可能实现这个效果的是。

A.仅将滤光片移至单缝和双缝之间

B.仅将单缝向远离双缝的方向移动少许

C.仅将单缝与双缝的位置互换

D.仅将红色的滤光片换成绿色的滤光片

答案：4.（1）0.25;4.8×10-7

解析：（1）图中测量头的主尺的读数为0，游标尺的刻度线5与主尺的某刻度线对齐，则读数为0mm+0.05×5mm=0.25mm；A到B条纹间的距离为8.40mm，由图可以知道A到B条纹间的距离为5个条纹间距，则Δx=8.405mm=1.68mm；依据公式Δx=

（2）对试验装置做了一下改动后，在光屏上仍能视察到清楚的条纹，且条纹数目有所增加，可以知道条纹的间距减小，由公式Δx=ldλ，可知仅将滤光片移至单缝和双缝之间，λ、l与d都不变，则Δx不变，A错误；仅将单缝向远离双缝的方向移动少许，λ、l与d都不变，则Δx不变，B错误；仅将单缝与双缝的位置互换，将不能正常视察双缝干涉，C错误；仅将红色滤光片换成绿色滤光片，λ减小，l与d都不变，则Δx

素养提升练

5.在“用双缝干涉测量光的波长”试验中，试验装置如图甲所示。

（1）以线状白炽灯为光源，对试验装置进行调整并视察试验现象后，总结出以下几点：

A.灯丝和单缝及双缝必需平行放置

B.干涉条纹与双缝垂直

C.干涉条纹疏密程度与双缝间距离有关