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实验十五　用双缝干涉实验测量光的波长
例1　(1)轴线　平行　(2)①　
(3)15.770　(4)620
[解析] (1)要想形成稳定的干涉图样需要光沿遮光筒的轴线进入遮光筒,单缝、双缝需要相互平行.
(2)滤光片应置于光源和单缝之间,故应置于①位置.
(3)丙图中螺旋测微器读数为x2=15.5 mm+27.0×0.01 mm=15.770 mm.
(4)乙图中螺旋测微器读数为x1=3.0 mm+37.0×0.01 mm=3.370 mm,Δx==1.550 mm,
由Δx=,可知λ=,解得λ=620 nm.
例2　(1)A　(2)0.820　(3)　
(4)小于
[解析] (1)如发现条纹不清晰,可通过拨杆调节,使单缝与双缝平行,故A正确;换用间距较小的双缝,则双缝间距d减小,根据Δx=λ可知相邻条纹间距变大,故目镜中观察到的亮条纹个数将减少,故B错误;如把红色滤光片换成蓝色滤光片,因蓝光波长较小,根据Δx=λ可知条纹间距减小,则屏上的条纹数会变多,故C错误;若取下红色滤光片,在毛玻璃屏上观察到的是白光(复色光)的干涉条纹,因此观察到的是彩色条纹,故D错误.
(2)由图可知螺旋测微器示数为0.5 mm+0.01×32.0 mm=0.820 mm.
(3)测得第1条暗条纹中心到第5条暗条纹中心之间的距离为x,则相邻暗条纹间距Δx=,根据Δx=λ,可知,单色光的波长λ=Δx=.
(4)如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上,则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时,条纹间距测量值将偏大,即真实值小于测量值.
例3　(1)C　(2)2.332(2.331~2.333均可)　6.0×10-7
[解析] (1)双缝干涉实验中,让白炽灯光先通过滤光片形成单色光,然后经过单缝,再通过双缝,故图中的a、b、c三个位置对应的器材为双缝、滤光片、单缝,C正确.
(2)螺旋测微器的精确值为0.01 mm,由图可知读数为2 mm+33.2×0.01 mm=2.332 mm.两条相邻亮纹间的距离为Δx= m=3.000×10-3m,根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ,解得此单色光的波长为λ== m=6.0×10-7 m
例4　(1)C　(2)A
[解析] (1)因激光的相干性高,故光源和双缝之间不需要加一个单缝,故A错误;根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=λ知,若下移光源,使之更靠近刻有双缝的挡板,即减小光源到双缝的距离,则干涉条纹间距不变,故B错误;若光源不动,下移双缝挡板,使之更靠近光传感器,即减小双缝到光传感器(光屏)的距离,则干涉条纹间距会减小,故C正确;保持光源和双缝挡板的距离不变,使它们靠近光传感器,即减小双缝到光传感器(光屏)的距离,则干涉条纹间距减小,故D错误.
(2)激光的相干性高,因此可用激光替代普通光源来做实验,故A正确,B、C错误.
例5　(1)AC　(2)　(3)减弱
[解析] (1)由双缝干涉条纹间距公式有Δx=λ,若要增大条纹间距,可以增大l,即将光屏向右移动;减小d,即将平面镜稍向上移动一些;或者换用波长更长的单色光,如将单色光由绿色改为红色,故选A、C.
(2)由题意结合条纹间距公式有Δx=λ=λ,整理有λ=.
(3)如果把光屏移动到和平面镜非常接近,即相当于两者接触,在入射角接近90°时,反射光与入射光相比,相位有π的变化,即“半波损失”,故直接射到光屏上的光和经平面镜反射的光相位差为π,路程差为半波长,所以两束光相遇会减弱.
例6　(5)10.50　2.10　(6)0.10
[解析] (5)用刻度尺测出a、b两点间的距离为10.50 cm,两相邻暗纹中心之间的距离为Δx= cm=2.10 cm.
(6)刀片的厚度d满足Δx=λ,解得d=0.10 mm.实验十五　用双缝干涉实验测量光的波长
1.(1)C　(2)D
[解析] (1)旋转测量头,不能调节条纹的清晰程度,选项A错误;增大单缝与双缝之间的距离既不能调节干涉条纹间距,也不能调节清晰程度,选项B错误;调节拨杆使单缝与双缝平行,可使条纹变得清晰,选项C正确.
(2)根据双缝干涉条纹间距公式Δx=可知,增加双缝到屏幕(测量头)的距离L或光的波长λ,以及减小双缝宽度d,都可以使条纹间距增大,选项D正确;增大或减小单缝与光源或双缝间的距离,并不能引起条纹间距的变化,选项A、B错误;增大透镜与单缝间的距离,也不能改变条纹间距,选项C错误.
2.绿光
[解析] 根据Δx=λ,可得λ=,由表中数据可知,Δx1= mm=1.608 mm,Δx2= mm=
1.928 mm,因Δx1<Δx2,可知λ1<λ2,由于绿光波长小于红光波长,故单色光1为绿光.
3.(1)D、F、C　(2)A　(3)
[解析] (1)实验装置中的双缝是D、光屏是F、单缝是C,可知,双缝、光屏、单缝,依次是图中的D、F、C.
(2)转动测量头手轮,目镜中观察到的条纹宽度不变,即与丙图中亮条纹宽度相同,且分划板中心线与亮条纹Q中心对齐时,根据图像可知,第二与第三个图像中的分划板中心线没有与亮条纹Q中心对齐,而第四个图像的条纹宽度明显增大,只有第一个图像符合要求,故选A.
(3)P、Q条纹之间有四条亮条纹,则相邻条纹间距为Δx=,根据Δx=λ,解得λ=.
4.(1)AC　(2)624
[解析] (1)若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮,可能是因为光源、单缝、双缝与遮光筒不共轴,A正确;若想增加从目镜中观察到的条纹个数,则条纹间距Δx应减小,根据Δx=λ可知,应将屏向靠近双缝方向移动,B错误;若干涉条纹与分划板的中心刻线不平行,则测量的条纹间距Δx大于实际值,根据λ=Δx可知,波长的测量值大于实际值,C正确.
(2)由图丙可知A、B位置的读数分别为10.8 mm、15.5 mm,则A、B间的距离为15.5 mm-10.8 mm=4.7 mm,相邻亮条纹间距为Δx= mm≈0.78 mm,所测单色光的波长为λ=Δx=×0.78×10-3 m=0.624×10-6 m=624 nm.实验十五　用双缝干涉实验测量光的波长
　　　　　 　　　　　 　　　　　
一、实验目的
1.观察双缝干涉图样,掌握实验方法.
2.测量单色光的波长.
二、实验原理
相邻两条亮条纹的中心间距Δx与入射光波长λ、双缝间距d及双缝到屏的距离l满足的关系式为
Δx=λ,则λ=Δx.据此可测算出光的波长.
三、实验器材
光具座、光源、学生电源、导线、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺.
注意:如图甲所示,测量头通常有两种,但都由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,分划板会左右移动.测量时,应使分划板的中心刻线与亮条纹的中心对齐,如图乙所示,记下此时手轮上的读数.
甲
乙
两次读数之差就表示这两条亮条纹间的距离.实际测量时,要测出第1条与第n条亮条纹间的距离a,再求出相邻两条亮条纹间的距离Δx=.
四、实验步骤
1.如图所示,安装仪器(注:滤光片可装在单缝前)
(1)将光源、透镜、遮光筒、毛玻璃屏依次安装在光具座上.
(2)打开光源,调节光源的高度和角度,使它发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮.
(3)放好单缝和双缝.注意使单缝与双缝相互平行,尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上.
2.观察记录与数据处理
(1)调节单缝与双缝间距为5~10 cm时,观察白光的双缝干涉图样.
(2)在单缝和光源之间放上滤光片,观察单色光的双缝干涉图样.
(3)用刻度尺测量出双缝到屏的距离l.
(4)调节测量头,使分划板中心刻线对齐第1条亮条纹的中心,记下手轮上的读数a1;转动手轮,使分划板向一侧移动,当分划板中心刻线与第n条亮条纹中心对齐时,记下手轮上的读数a2.
(5)分别改变滤光片的颜色和双缝的间距,观察干涉条纹的变化,并求出相应的波长.
五、数据处理
1.相邻两亮条纹间距的计算:Δx=,可多测几组不同的n对应的Δx求平均值,减小误差.
2.由λ=Δx计算波长.
六、误差分析
1.测量双缝到屏的距离l存在的误差.
2.测条纹间距Δx带来的误差
(1)干涉条纹没有调整到最清晰的程度.
(2)分划板的中心刻线与干涉条纹不平行,中心刻线没有恰好位于亮条纹中心.
(3)测量多条亮条纹间的距离时读数不准确.
七、注意事项
1.透镜的作用是使射向单缝的光更集中.
2.注意调节光源的高度和角度,使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮.
3.放置单缝和双缝时,缝要相互平行,中心大致位于遮光筒的轴线上.
4.调节测量头时,应使分划板中心刻线和亮条纹的中心对齐,记录此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线和另一亮条纹的中心对齐,记下这时手轮的读数,两次读数之差就表示这两个亮条纹间的距离.
5.不要直接测量相邻两亮条纹的间距Δx,测量间隔若干个条纹的间距,计算得到相邻两亮条纹的平均间距Δx,这样可以减小误差.
6.观察白光的双缝干涉图样,看到的是彩色条纹,中央为白色亮条纹,这样可以确定中央亮条纹的位置.
例1 [2024·山东日照模拟] 用双缝干涉测量光的波长的实验装置如图甲所示,仪器有:光具座、光源、单缝、双缝、滤光片、遮光筒、毛玻璃屏、测量头(图中未画出)等.
(1)如图甲所示安装好仪器,先调整光源的位置,使光源发出的光沿　　　　方向进入遮光筒并照亮光屏;再放置单缝和双缝,使缝相互　　　　(选填“平行”或“垂直”),再安置好滤光片,通过测量头观察屏上的单色光的双缝干涉图样.
(2)图甲中滤光片的位置是　　　　.(选填“①”“②”或“③”)
(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该条纹记为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图乙所示.然后同方向转动测量头手轮,使分划板中心刻线与第9条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图丙所示,该示数为　　　　 mm.
(4)已知双缝间距为4.00×10-4 m,测得双缝到屏的距离为1.00 m,则测得该光的波长为　　　　 nm(结果保留三位有效数字).
[反思感悟] 　


例2 [2024·福建福州一中模拟] 在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将实验仪器按要求安装在光具座上,如图甲所示.
(1)以下说法正确的是　　　　.
A.如发现条纹不清晰,可通过拨杆调节,使单缝与双缝平行
B.换用间距较小的双缝,目镜中观察到的亮条纹个数将增多
C.如把红色滤光片换成蓝色滤光片,则屏上的条纹数会变少
D.若取下红色滤光片,则观察不到干涉条纹
(2)某次测量时,手轮上的示数如图乙所示,其示数为　　　　 mm.
(3)如图丙所示,若测得第1条暗条纹中心到第5条暗条纹中心之间的距离为x,双缝间距为d,双缝到屏的距离为l,则单色光的波长λ=　　　　.(用d、l、x表示)
(4)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图丁所示,则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时,真实值　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)测量值.
例3 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中:
(1)图中的a、b、c三个位置对应的器材为　　　　(填选项前的字母).
A.a是滤光片,b是单缝,c是双缝
B.a是单缝,b是滤光片,c是双缝
C.a是双缝,b是滤光片,c是单缝
(2)用某种单色光做实验时,先将测量头的分划板中心刻度线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第一条亮纹,此时手轮上的刻度如图所示,读数为　　　　 mm;转动手轮,当分划板中心刻度线与第六条亮纹中心对齐时,读数是17.332 mm.已知装置中双缝间距为0.2 mm,双缝到屏的距离是1.0 m,则测得此单色光的波长为　　　　m(保留两位有效数字).
　　　　　 　　　　　 　　　　　
创新 角度 实验装置图 创新解读
实验仪器的创新 利用光传感器做双缝干涉实验
利用洛埃镜测量单色光波长
实验方法的创新 利用干涉原理测量刀片的厚度
考向一　实验仪器的创新
例4 如图所示是用光传感器做双缝干涉实验的装置.激光光源在铁架台的最上端,中间是刻有双缝的挡板,下面是光传感器.光传感器是一个小盒,在图中白色狭长矩形部分,沿矩形的长边分布着许多光敏单元.这个传感器各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后,在荧光屏上显示出来.
(1)下列关于本实验的操作与叙述正确的是　　　　(填选项前的字母).
A.应该在光源和双缝之间加一个单缝,才能使实验成功
B.下移光源,使之更靠近刻有双缝的挡板,则干涉条纹间距减小
C.光源不动,下移双缝挡板,使之更靠近光传感器,则干涉条纹间距减小
D.保持光源和双缝挡板的距离不变,同时下移它们,使它们靠近光传感器,则干涉条纹间距不变
(2)用激光替代普通光源来做本实验,最主要是利用了激光的　　　　(填选项前的字母).
A.相干性高　　
B.平行度好　　
C.亮度高
[反思感悟] 　


光传感器沿矩形的长边分布着许多光敏单元,传感器各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后,可以在显示器上显示出来;然后根据显示器上干涉图像的条纹间距,可以算出光的波长.
例5 [2024·浙江杭州模拟] 1834年,洛埃利用平面镜同样得到了杨氏双缝干涉的结果(称洛埃镜实验).应用洛埃镜测量单色光波长的原理如下:
如图所示,S'是单缝S通过平面镜成的像,如果S被视为双缝干涉中的一个缝,S'相当于另一个缝.单色光从单缝S射出,一部分入射到平面镜后反射到光屏上,另一部分直接投射到屏上,在屏上两光束交叠区域里出现干涉条纹.
请回答下列问题:
(1)以下操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是　　　　.
A.将平面镜稍向上移动一些
B.将平面镜稍向下移动一些
C.将光屏稍向右移动一些
D.将单色光由红色光改为绿色光
(2)若S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为h和D,光屏上形成的相邻两条亮纹(或暗纹)间距离为Δx,单色光的波长λ=　　　　.
(3)实验表明,光从光疏介质射向光密介质,会在界面发生反射,当入射角接近90°时,反射光与入射光相比,相位有π的变化,称为“半波损失”.已知h远小于D,如果把光屏向左平移到非常面镜处,屏上最下方两束光相遇会相互　　　　(选填“加强”或“减弱”).
[反思感悟] 　


考向二　实验过程的创新
例6 [2024·江苏苏州一中模拟] 寒假期间小明利用图甲所示生活中的物品,测量了某型号刀片的厚度.
甲
实验过程如下:
(1)点燃蜡烛,用蜡烛火焰把玻璃片的一面熏黑;
(2)并齐捏紧两片刀片,在玻璃片的熏黑面划出两条平直划痕;
(3)如图乙所示,将激光光源和玻璃片固定在桌上,并将作为光屏的白纸固定在距离足够远的墙上.
(4)打开激光光源,调整光源的高度并使激光沿水平方向射出,恰好能垂直入射在两划痕上.
丙
(5)观察白纸上的干涉条纹如图丙所示.用刻度尺测出a、b两点间的距离为　　　　cm,则两相邻暗条纹中心之间的距离Δx=　　　　cm.
(6)测量出玻璃片到光屏的距离L=3.00 m,已知该红色激光的波长λ=700 nm,利用公式求出双划痕间距d=　　　　mm,即为刀片厚度(结果保留两位有效数字).
[反思感悟] 　

实验十五　用双缝干涉实验测量光的波长 (限时20分钟)
　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置.实验中:
(1)观察到较模糊的干涉条纹,要使条纹变得清晰,值得尝试的是　　　　(填选项前的字母).
A.旋转测量头
B.增大单缝与双缝间的距离
C.调节拨杆使单缝与双缝平行
(2)要增大观察到的条纹间距,正确的做法是　　　　(填选项前的字母).
A.减小单缝与光源间的距离
B.减小单缝与双缝间的距离
C.增大透镜与单缝间的距离
D.增大双缝与测量头间的距离
2.[2024·河北卷] 某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长,实验装置如图甲所示,其中测量头包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等.
该同学调整好实验装置后,分别用红色、绿色滤光片,对干涉条纹进行测量,并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标尺读数,如下表所示:
单色光类别 x1/mm x6/mm
单色光1 10.60 18.64
单色光2 8.44 18.08
根据表中数据,判断单色光1为　　　　(选填“红光”或“绿光”).
3.[2024·山东聊城模拟] 在实验室用双缝干涉测光的波长,实验装置如图甲所示.
(1)双缝、光屏、单缝,依次是图中的　　　　(填图中的字母).
(2)乙图是实验得到的红光双缝干涉图样照片,丙图为测量中观察到分划板中心线与乙图中亮条纹P中心对齐时的情形,然后转动测量头手轮,当分划板中心线与亮条纹Q中心对齐时,目镜中观察到的图应为丁图中的　　　　.
(3)已知单缝与光屏的间距为L1,双缝与光屏的间距为L2,双缝间距为d,图乙中分划板中心线与亮条纹P中心对齐时手轮读数为x1,与亮条纹Q中心对齐时手轮读数为x2(x2>x1),则实验测得该光的波长的表达式为λ=　　　　　　.
4.[2024·河北唐山模拟] 小明同学在实验室进行了光的波长测定实验.利用如图甲所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.
(1) 关于本实验,下列说法正确的是　　　　(填选项前的字母).
A.若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮,可能是因为光源、单缝、双缝与遮光筒不共轴
B.若想增加从目镜中观察到的条纹个数,应将屏向远离双缝方向移动
C.若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行,如图乙所示,在这种情况下测量相邻亮条纹间距Δx时,波长的测量值大于实际值
(2)某次测量时,选用的双缝间距为0.4 mm,测得屏与双缝间的距离为0.5 m,用某种单色光实验得到的干涉条纹如图丙所示,分划板在图中A、B位置时游标卡尺的读数也如图丙中所示,则所测单色光的波长为　　　　 nm. (共68张PPT)
实验十五 用双缝干涉实验测量光的波长
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拓展创新实验
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备用习题
一、实验目的
1.观察双缝干涉图样，掌握实验方法.
2.测量单色光的波长.
二、实验原理
相邻两条亮条纹的中心间距与入射光波长 、双缝间距 及双缝到屏的
距离 满足的关系式为
，则 .据此可测算出光的波长.
三、实验器材
光具座、光源、学生电源、导线、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、
毛玻璃屏、测量头、刻度尺.
注意：如图甲所示，测量头通常有两种，但都由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，分划板会左右移动.测量时，应使分划板的中心刻线与亮条纹的中心对齐，如图乙所示，记下此时手轮上的读数.
两次读数之差就表示这两条亮条纹间的距离.实际测量时，要测出第1条与
第条亮条纹间的距离，再求出相邻两条亮条纹间的距离 .
四、实验步骤
1.如图所示，安装仪器(注：滤光片可装在单缝前)
(1)将光源、透镜、遮光筒、毛玻璃屏依次安装在光具座上.
(2)打开光源，调节光源的高度和角度，使它发出的光束沿着遮光筒的轴
线把屏照亮.
(3)放好单缝和双缝.注意使单缝与双缝相互平行，尽量使缝的中点位于遮
光筒的轴线上.
2.观察记录与数据处理
(1)调节单缝与双缝间距为时，观察白光的双缝干涉图样.
(2)在单缝和光源之间放上滤光片，观察单色光的双缝干涉图样.
(3)用刻度尺测量出双缝到屏的距离.
(4)调节测量头，使分划板中心刻线对齐第1条亮条纹的中心，记下手轮上
的读数；转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻线与第条
亮条纹中心对齐时，记下手轮上的读数.
(5)分别改变滤光片的颜色和双缝的间距，观察干涉条纹的变化，并求出
相应的波长.
五、数据处理
1.相邻两亮条纹间距的计算：，可多测几组不同的对应的
求平均值，减小误差.
2.由 计算波长.
六、误差分析
1.测量双缝到屏的距离 存在的误差.
2.测条纹间距 带来的误差
(1)干涉条纹没有调整到最清晰的程度.
(2)分划板的中心刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于亮条纹中心.
(3)测量多条亮条纹间的距离时读数不准确.
七、注意事项
1.透镜的作用是使射向单缝的光更集中.
2.注意调节光源的高度和角度，使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把
屏照亮.
3.放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上.
4.调节测量头时，应使分划板中心刻线和亮条纹的中心对齐，记录此时手
轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线和另一亮条纹的中心对齐，
记下这时手轮的读数，两次读数之差就表示这两个亮条纹间的距离.
5.不要直接测量相邻两亮条纹的间距 ，测量间隔若干个条纹的间距，计
算得到相邻两亮条纹的平均间距 ，这样可以减小误差.
6.观察白光的双缝干涉图样，看到的是彩色条纹，中央为白色亮条纹，这
样可以确定中央亮条纹的位置.
例1 [2024·山东日照模拟] 用双缝干涉测量光的波长的实验装置如图甲所
示，仪器有：光具座、光源、单缝、双缝、滤光片、遮光筒、毛玻璃屏、
测量头(图中未画出)等.
(1) 如图甲所示安装好仪器，先调整光源的位置，使光源发出的光沿
_______方向进入遮光筒并照亮光屏；再放置单缝和双缝，使缝相互_____
(选填“平行”或“垂直”)，再安置好滤光片，通过测量头观察屏上的单色光
的双缝干涉图样.
轴线
平行
[解析] 要想形成稳定的干涉图样需要光沿遮光筒的轴线进入遮光筒，单
缝、双缝需要相互平行.
(2) 图甲中滤光片的位置是____.(选填“①”“②”或“③”)
①
[解析] 滤光片应置于光源和单缝之间，故应置于①位置.
(3) 将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该条纹记为第1
条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示.然后同方向转动测量头手轮，使
分划板中心刻线与第9条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示，
该示数为_______ .
15.770
[解析] 丙图中螺旋测微器读数为
.
(4) 已知双缝间距为，测得双缝到屏的距离为 ，则测
得该光的波长为_____ (结果保留三位有效数字).
620
[解析] 乙图中螺旋测微器读数为
，
，
由，可知，解得 .
例2 [2024·福建福州一中模拟] 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实
验仪器按要求安装在光具座上，如图甲所示.
(1) 以下说法正确的是___.
A.如发现条纹不清晰，可通过拨杆调节，使单缝与双缝平行
B.换用间距较小的双缝，目镜中观察到的亮条纹个数将增多
C.如把红色滤光片换成蓝色滤光片，则屏上的条纹数会变少
D.若取下红色滤光片，则观察不到干涉条纹
√
[解析] 如发现条纹不清晰，可通过拨杆
调节，使单缝与双缝平行，故A正确；
换用间距较小的双缝，则双缝间距 减
小，根据 可知相邻条纹间距变大，故目镜中观察到的亮条纹个数
将减少，故B错误；如把红色滤光片换成蓝色滤光片，因蓝光波长较小，
根据 可知条纹间距减小，则屏上的条纹数会变多，故C错误；若
取下红色滤光片，在毛玻璃屏上观察到的是白光 (复色光)的干涉条纹，因
此观察到的是彩色条纹，故D错误.
(2) 某次测量时，手轮上的示数如图乙所示，其示数为______ .
0.820
[解析] 由图可知螺旋测微器示数为 .
(3) 如图丙所示，若测得第1条暗条纹中心到第5条
暗条纹中心之间的距离为，双缝间距为 ，双缝到
屏的距离为，则单色光的波长 ___.
(用、、 表示)
[解析] 测得第1条暗条纹中心到第5条暗条纹中心之间的距离为，则相邻暗条纹间距，根据 ，可知，单色光的波长 .
(4) 如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一
方向上，如图丁所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间
距 时，真实值______(选填“大于”“小于”或“等于”)测量
值.
小于
[解析] 如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在
同一方向上，则在这种情况下测量干涉条纹的间距 时，条纹间距测量值
将偏大，即真实值小于测量值.
例3 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中：
(1) 图中的、、 三个位置对应的器材为___(填选项前的字母).
A.是滤光片，是单缝， 是双缝
B.是单缝，是滤光片， 是双缝
C.是双缝，是滤光片， 是单缝
[解析] 双缝干涉实验中，让白炽灯光先通过滤光片形成单色光，然后经
过单缝，再通过双缝，故图中的、、 三个位置对应的器材为双缝、滤
光片、单缝，C正确.
√
(2) 用某种单色光做实验时，先将测量头的分划板中
心刻度线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第一条亮
纹，此时手轮上的刻度如图所示，读数为__________
__________________ ；转动手轮，当分划板中心刻
度线与第六条亮纹中心对齐时，读数是 .已
均可
知装置中双缝间距为，双缝到屏的距离是 ，则测得此单色光
的波长为___________ (保留两位有效数字).
[解析] 螺旋测微器的精确值为 ，由图可知读
数为 .
两条相邻亮纹间的距离为
，根据双
缝干涉条纹间距公式 ，解得此单色光的波长为
创新角度 实验装置图 创新解读
实验仪器的 创新 ________________________________ 利用光传感器做双
缝干涉实验
______________________________________________________________________________________ 利用洛埃镜测量单
色光波长
创新角度 实验装置图 创新解读
实验方法的 创新 __________________________________________________________________________________ 利用干涉原理测量
刀片的厚度
续表
考向一 实验仪器的创新
例4 如图所示是用光传感器做双缝干涉实验的
装置.激光光源在铁架台的最上端，中间是刻有
双缝的挡板，下面是光传感器.光传感器是一个
小盒，在图中白色狭长矩形部分，沿矩形的长
边分布着许多光敏单元.这个传感器各个光敏单
元得到的光照信息经计算机处理后，在荧光屏
上显示出来.
(1) 下列关于本实验的操作与叙述正确的是___
(填选项前的字母).
A.应该在光源和双缝之间加一个单缝，才能使实验成功
B.下移光源，使之更靠近刻有双缝的挡板，则干涉条纹
间距减小
C.光源不动，下移双缝挡板，使之更靠近光传感器，则干涉条纹间距减小
D.保持光源和双缝挡板的距离不变，同时下移它们，使它们靠近光传感器，
则干涉条纹间距不变
√
[解析] 因激光的相干性高，故光源和双缝之间不需要加
一个单缝，故A错误；根据双缝干涉条纹的间距公式
知，若下移光源，使之更靠近刻有双缝的挡板，
即减小光源到双缝的距离，则干涉条纹间距不变，故B
错误；若光源不动，下移双缝挡板，使之更靠近光传感器，即减小双缝到
光传感器(光屏)的距离，则干涉条纹间距会减小，故C正确；保持光源和
双缝挡板的距离不变，使它们靠近光传感器，即减小双缝到光传感器
(光屏)的距离，则干涉条纹间距减小，故D错误.
(2) 用激光替代普通光源来做本实验，最主要
是利用了激光的___(填选项前的字母).
A.相干性高 B.平行度好 C.亮度高
[解析] 激光的相干性高，因此可用激光替代普
通光源来做实验，故A正确，B、C错误.
√
技法点拨
光传感器沿矩形的长边分布着许多光敏单元，传感器各个光敏单元得到的
光照信息经计算机处理后，可以在显示器上显示出来；然后根据显示器上
干涉图像的条纹间距，可以算出光的波长.
例5 [2024·浙江杭州模拟] 1834年，洛埃利用平面镜同样得到了杨氏双缝
干涉的结果(称洛埃镜实验).应用洛埃镜测量单色光波长的原理如下：
如图所示，是单缝通过平面镜成的像，如果 被视为双缝干涉中的一个
缝，相当于另一个缝.单色光从单缝 射出，一部分入射到平面镜后反射到
光屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里出现干涉条纹.
请回答下列问题：
(1) 以下操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是_____.
A.将平面镜稍向上移动一些 B.将平面镜稍向下移动一些
C.将光屏稍向右移动一些 D.将单色光由红色光改为绿色光
[解析] 由双缝干涉条纹间距公式有 ，若要增大条纹间距，可以
增大，即将光屏向右移动；减小 ，即将平面镜稍向上移动一些；或者换
用波长更长的单色光，如将单色光由绿色改为红色，故选A、C.
√
√
(2) 若到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为和 ，光屏上形
成的相邻两条亮纹(或暗纹)间距离为，单色光的波长 _____.
[解析] 由题意结合条纹间距公式有 ，整理有 .
(3) 实验表明，光从光疏介质射向光密介质，会在界面发生反射，当入射
角接近 时，反射光与入射光相比，相位有 的变化，称为“半波损失”.
已知远小于 ，如果把光屏向左平移到非常面镜处，屏上最下方
两束光相遇会相互______(选填“加强”或“减弱”).
减弱
[解析] 如果把光屏移动到和平面镜非常接近，即相当于两者接触，在入
射角接近 时，反射光与入射光相比，相位有 的变化，即“半波损失”，
故直接射到光屏上的光和经平面镜反射的光相位差为 ，路程差为半波长，
所以两束光相遇会减弱.
实验过程如下：
(1)点燃蜡烛，用蜡烛火焰把玻璃片的一面熏黑；
(2)并齐捏紧两片刀片，在玻璃片的熏黑面划出两条平直划痕；
考向二 实验过程的创新
例6 [2024·江苏苏州一中模拟] 寒假期间小明利用图甲所示生活中的物品，
测量了某型号刀片的厚度.
(3)如图乙所示，将激光光源和玻璃片固定在桌上，并将作为光屏的白纸
固定在距离足够远的墙上.
(4)打开激光光源，调整光源的高度并使激光沿水平方向射出，恰好能垂直
入射在两划痕上.
(5)观察白纸上的干涉条纹如图丙所示.用刻度尺测出、 两点间的距离为
______，则两相邻暗条纹中心之间的距离_____ .
10.50
2.10
[解析] 用刻度尺测出、两点间的距离为 ，两相邻暗纹中心
之间的距离为 .
(6)测量出玻璃片到光屏的距离 ，已知该红色激光的波长
，利用公式求出双划痕间距_____ ，即为刀片厚度
(结果保留两位有效数字).
0.10
[解析] 刀片的厚度满足 ，解得 .
1.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光
具座上(如图甲所示)，并选用缝中心间距为 的双缝屏.从仪器注明的规格可
知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为 .接通电源使光源正常工作，发出白光.
(1) 组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在处和 处，则
___(填选项前的字母).
A.可观察到水平方向的干涉条纹
B.可观察到竖直方向的干涉条纹
C.看不到干涉现象
[解析] 因为该实验是双缝干涉实验，是单缝， 是双缝，单缝是竖直放
置，则双缝也需要竖直放置，观察到的是竖直方向的干涉条纹，故B正确，
A、C错误.
√
A.观察不到干涉条纹
B.可观察到明暗相间的白条纹
C.可观察到彩色条纹
[解析] 因为白光是各种色光混合而成的，当它们发生双缝干涉时，其干
涉图样明暗部分间距不同，不能重新混合成白光，所以若取下滤光片，则
观察到的条纹是彩色的，故C正确，A、B错误.
√
(2) 若取下滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中___(填选项前的字母).
(3) 若实验中得到的干涉图样如图乙所示，毛玻璃屏上的分划板中心刻线
在图乙中、位置时，手轮上的读数分别为、 ，则计算入射的单色
光波长的表达式为 ________.分划板中心刻线在某条亮条纹位置时手轮
上的示数如图丙所示，则读数为________ .
[解析] 从图乙可以看出，条纹间距 ，干涉条纹间距与单色光波
长的关系为 ，解得 .图丙中螺旋测微器固定刻度为
，半刻度为，可动刻度为 ，所以其读数为
.
作业手册
1.如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置.实验中：
观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是___(填选项前的字母).
A.旋转测量头
[解析] 旋转测量头，不能调节条纹的清晰程度，选项A错误；增大单缝与
双缝之间的距离既不能调节干涉条纹间距，也不能调节清晰程度，选项B
错误；调节拨杆使单缝与双缝平行，可使条纹变得清晰，选项C正确.
B.增大单缝与双缝间的距离
C.调节拨杆使单缝与双缝平行
√
(2) 要增大观察到的条纹间距，正确的做法是___(填选项前的字母).
A.减小单缝与光源间的距离
B.减小单缝与双缝间的距离
C.增大透镜与单缝间的距离
D.增大双缝与测量头间的距离
√
[解析] 根据双缝干涉条纹间距公式 可知，增加双缝到屏幕(测量头)
的距离或光的波长 ，以及减小双缝宽度 ，都可以使条纹间距增大，
选项D正确；增大或减小单缝与光源或双缝间的距离，并不能引起条纹间
距的变化，选项A、B错误；增大透镜与单缝间的距离，也不能改变条纹
间距，选项C错误.
2.[2024·河北卷] 某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长，实验装置
如图甲所示，其中测量头包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等.
该同学调整好实验装置后，分别用红色、绿色滤光片，对干涉条纹进行测
量，并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标尺读数，如下表所示：
单色光类别
单色光1 10.60 18.64
单色光2 8.44 18.08
根据表中数据，判断单色光1为______(选填“红光”或“绿光”).
绿光
[解析] 根据 ，可得 ，由表中数据可知，
， ，因
,可知 ,由于绿光波长小于红光波长，故单色光1为绿光.
单色光类别
单色光1 10.60 18.64
单色光2 8.44 18.08
3.[2024·山东聊城模拟] 在实验室用双缝干涉测光的波长，实验装置如图
甲所示.
(1) 双缝、光屏、单缝，依次是图中的__________(填图中的字母).
、、
[解析] 实验装置中的双缝是、光屏是、单缝是 ，可知，双缝、光屏、
单缝，依次是图中的、、 .
(2) 乙图是实验得到的红光双缝干涉图样照片，丙图为测量中观察到分划板
中心线与乙图中亮条纹 中心对齐时的情形，然后转动测量头手轮，当分划
板中心线与亮条纹 中心对齐时，目镜中观察到的图应为丁图中的___.
√
[解析] 转动测量头手轮，目镜中观察到的条纹宽度不变，即与丙图中亮
条纹宽度相同，且分划板中心线与亮条纹 中心对齐时，根据图像可知，
第二与第三个图像中的分划板中心线没有与亮条纹 中心对齐，而第四个
图像的条纹宽度明显增大，只有第一个图像符合要求，故选A.
(3) 已知单缝与光屏的间距为，双缝与光屏的间距为，双缝间距为 ，
图乙中分划板中心线与亮条纹中心对齐时手轮读数为，与亮条纹 中
心对齐时手轮读数为，则实验测得该光的波长的表达式为
_ _______.
[解析] 、条纹之间有四条亮条纹，则相邻条纹间距为 ，根据
，解得 .
4.[2024·河北唐山模拟] 小明同学在实验室进行了光的波长测定实验.利用
如图甲所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.
(1) 关于本实验，下列说法正确的是____(填选项前的字母).
A.若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因为光源、单缝、双缝与遮
光筒不共轴
B.若想增加从目镜中观察到的条纹个数，应将屏向远离双缝方向移动
C.若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，如图乙所示，
在这种情况下测量相邻亮条纹间距 时，波长的测量值
大于实际值
√
√
[解析] 若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮，可能是因为光源、单缝、双
缝与遮光筒不共轴，A正确；若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则条
纹间距应减小，根据 可知,应将屏向靠近双缝方向移动，B错
误；若干涉条纹与分划板的中心刻线不平行，则测量的
条纹间距 大于实际值，根据 可知，波长的
测量值大于实际值，C正确.
(2) 某次测量时，选用的双缝间距为 ，测得屏与双缝间的距离为
，用某种单色光实验得到的干涉条纹如图丙所示，分划板在图中 、
位置时游标卡尺的读数也如图丙中所示，则所测单色光的波长为_____
.
624
[解析] 由图丙可知、位置的读数分别为、，则、 间的距离为 ，相邻亮条纹间距为 ，所测单色光的波长为
.
教材原型实验
例1.（1）轴线,平行 （2）① （3）15.770 （4）620
例2.（1）A （2）0.820 （3） （4）小于
例3.（1）C （2）均可,
拓展创新实验
考向一 例4.（1）C （2）A 例5.（1）AC （2） （3）减弱
考向二 例6. （5）10.50,2.10 （6）0.10
1.（1）C （2）D
2.绿光
3.（1）、、 （2）A （3）
4.（1） （2）624

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