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实验17　用双缝干涉测量光的波长
实验原理 实验操作 注意事项
如图所示，根据Δx＝λ，只要测出Δx、d、l即可测出波长λ。 1.安装仪器(如图) (1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。 (2)接好光源，打开开关，使白炽灯正常发光。调节各部件的高度，使光源发出的光能沿遮光筒的轴线到达光屏。 (3)安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝的缝平行。 2．观察与记录 (1)调节单缝与双缝间距为5～10 cm，观察白光的干涉条纹。 (2)在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。 (3)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条相邻的亮条纹中心对齐时，记下手轮上的刻度数an，则相邻两亮条纹间的距离Δx＝。 (4)换用不同的滤光片，测量其他色光的波长。 1.调节双缝干涉仪时，要注意调整光源的高度，使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。 2．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。 3．调节测量头时，应使分划板中心刻线和亮条纹的中心对齐且和干涉条纹平行。 4．不要直接测Δx，要测多条亮条纹的间距再计算得到Δx，这样可以减小误差。
数据 处理 1．条纹间距：Δx＝。 2．波长：λ＝Δx。 3．测量多组数据，求λ的平均值。
误差 分析 1．双缝到屏的距离l的测量存在误差。 2．测条纹间距Δx带来的误差如下： (1)干涉条纹没有调整到最清晰的程度。 (2)分划板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)测量多条亮条纹间距时读数不准确
考点一　教材原型实验
考向1　实验原理与操作
　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，要把它们放在如图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，由左到右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、________、________、________、A。
(2)本实验的步骤有：
①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能沿遮光筒的轴线把屏照亮；
②按合理的顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；
③用刻度尺测量双缝到屏的距离；
④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹间的距离。
在操作步骤②时还应注意________、________和________。
(3)(多选)某次观察时，透过测量头观察到了红光的干涉条纹，但条纹的亮度很低，为了便于测量，下列方法能够使条纹亮度增加的是________。
A．增加光源的功率
B．将毛玻璃换成透明玻璃
C．换一个面积更大的凸透镜
D．调节测量头的位置
解析：(1)滤光片E可以从白光中选出单色红光，单缝D是获取线光源，双缝B是获得相干光源，最后成像在毛玻璃屏A上，所以排列顺序为：C、E、D、B、A。
(2)在操作步骤②时应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必须使缝平行；单缝、双缝间的距离要适当；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和毛玻璃屏的中心在同一轴线上。
(3)为了便于测量，要使条纹亮度增加，即使得单位时间内的光子数目增多；增加光源的功率，可使单位时间内的光子数目增多，故A正确；将毛玻璃换成透明玻璃，不会看到亮条纹，故B错误；将凸透镜换成一个面积更大的凸透镜，则光的强度增强，会使条纹亮度增加，故C正确；调节测量头的位置，条纹亮度不变，故D错误。
答案：(1)E　D　B　(2)见解析　(3)AC
考向2　数据处理与误差分析
　(2026·山东省实验中学月考)某同学用如图甲所示的双缝干涉实验装置测量光的波长。
甲
乙
　
丙
(1)关于用双缝干涉实验装置测量光的波长，下列说法正确的是________。(填正确答案标号)
A．调节时应尽量使单缝与双缝在一条直线上且相互垂直
B．将光源由黄光换成蓝光，干涉条纹间距变小
C．将单缝远离双缝一小段距离后，干涉条纹间距变大
(2)已知该装置中双缝间距d＝0.50 mm，双缝到光屏的距离l＝0.50 m，在光屏上得到的干涉图样如图乙所示，分划板在图中A位置时游标卡尺的读数xA＝111.15 mm，在B位置时游标卡尺的读数如图丙所示，则相邻亮条纹的间距Δx＝________mm。(结果保留2位有效数字)
(3)由以上所测数据，可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为________m。(结果保留2位有效数字)
解析：(1)调节时应尽量使单缝与双缝在一条直线上且相互平行，A错误；根据Δx＝λ，将光源由黄光换成蓝光，则波长变小，干涉条纹间距变小，B正确；将单缝远离双缝一小段距离后，干涉条纹间距不变，C错误。故选B。
(2)20分度游标卡尺的精确值为0.05 mm，由图丙可知B位置时游标卡尺的读数为115 mm＋7×0.05 mm＝115.35 mm，则相邻亮条纹的间距为Δx＝ mm＝0.60 mm。
(3)根据Δx＝λ，可得λ＝ m＝6.0×10-7 m。
答案：(1)B　(2)0.60　(3)6.0×10-7
考点二　拓展创新实验
　(2026·辽宁沈阳模拟)洛埃镜实验是利用平面镜研究光波的性质。某次实验时，小南用光电传感器代替光屏，测量单色光的波长，其原理如图甲所示，单色光从单缝S射出，一部分直接投射到传感器上，另一部分入射到平面镜后反射到传感器上。传感器沿矩形的长边(图中竖直方向)
图甲
图乙
均匀分布着许多光敏单元，各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后，在显示器得到各点的光照强度，形象地展示亮条纹的分布，得到干涉图像的条纹间距。图乙中a曲线是小南得到的干涉图像。
(1)由图甲可知单缝S到传感器的距离为________ cm；
(2)单缝S到平面镜的距离d＝0.3 mm，则单色光的波长为________nm(保留3位有效数字)；
(3)若只把光源换成频率更大的单色光，则新的光强分布是图乙中的________(选填“b”或“c”)曲线。
解析：(1)由图甲可知单缝S到传感器的距离为l＝81.0 cm－20.0 cm＝61.0 cm。
(2)等效双缝宽度为d′＝2d＝0.6 mm，由图乙中a曲线可知相邻亮条纹中心间距Δx＝0.93 mm－0.31 mm＝0.62 mm，由Δx＝λ，可得单色光的波长为λ＝ m≈6.10×10-7 m＝610 nm。
(3)若只把光源换成频率更大的单色光，则波长变小，根据Δx＝λ可知，条纹间距变小，可知新的光强分布是图乙中的b曲线。
答案：(1)61.0　(2)610　(3)b
[创新角度分析]
1．实验器材创新：利用从单缝S发出的光，一部分入射到平面镜后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，获取相干光源。光电传感器代替光屏，测量单色光的波长。
2．实验原理创新：实验中通过洛埃镜得到光源S的像S′，S发出的光线与通过镜面反射的光线发生干涉，相当于S与S′处有相干光源。
限时规范训练(77)　用双缝干涉测量光的波长
(建议用时：40分钟　满分：55分)
(选择题1题5分，共5分)
1．(多选)(2024·江西卷，9)某同学用普通光源进行双缝干涉测光的波长实验。下列说法正确的是(　　)
A．光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、双缝、单缝、遮光筒、测量头等元件
B．透镜的作用是使光更集中
C．单缝的作用是获得线光源
D．双缝间距越小，测量头中观察到的条纹数目越多
解析：BC　光具座上的双缝应该在单缝和遮光筒之间，先通过单缝得到线光源，然后通过双缝得到两列完全相同的相干光，A错误，C正确；透镜的作用是使射向滤光片的光更集中，B正确；根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，双缝间距d越小，则条纹间距Δx越大，测量头中观察到的条纹数目越少，D错误。
2．(10分)(2024·河北卷，11节选)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”)。
解析：设第一条和第六条亮条纹的中心间距为x，则相邻两条亮条纹之间的距离Δx＝，又双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ，则λ＝，由题表中数据可知
x单色光1＝18.64 mm－10.60 mm＝8.04 mm答案：绿光
3．(10分)(2025·云南省高考适应性测试，11)某同学通过双缝干涉实验测量发光二极管(LED)发出光的波长。图甲为实验装置示意图，双缝间距d＝0.450 mm，双缝到毛玻璃的距离l＝365.0 mm，实验中观察到的干涉条纹如图乙所示。
甲
乙
当分划板中心刻线对齐第1条亮条纹中心，手轮上的读数为x1＝2.145 mm；当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心，手轮上的读数为x5＝4.177 mm。完成下列填空：
(1)相邻两条亮条纹间的距离Δx＝________mm；
(2)根据________可算出波长(填正确答案标号)；
A．λ＝　　B．λ＝Δx　　C．λ＝
(3)则待测LED发出光的波长为λ＝________nm(结果保留3位有效数字)。
解析：(1)相邻两条亮条纹间的距离为Δx＝ mm＝0.508 mm。
(2)根据相邻两条亮条纹间的距离与光的波长关系Δx＝λ可得波长为λ＝Δx，故选B。
(3)待测LED发出光的波长为λ＝Δx＝×0.508×10-3 m≈6.26×
10-7 m＝626 nm。
答案：(1)0.508　(2)B　(3)626
4．(10分)(2026·湖北武汉重点高中联考)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将器材按要求安装，如图(a)所示，现选用缝间距d＝0.20 mm的双缝片，像屏与双缝片间的距离L＝500 mm。
图(a)
图(b)
(1)关于该实验，下列说法正确的是________。
A．若想减少从目镜中观察到的条纹个数，可增大双缝间距
B．若要将红光干涉更换成绿光干涉，需要更换单缝
C．将滤光片由红色换成蓝色，其他条件保持不变，干涉条纹间距变窄
(2)某次实验中，已知单缝宽度d1＝0.10 mm，单缝到毛玻璃距离L1＝80 cm，双缝宽度d2＝0.20 mm，双缝到毛玻璃距离L2＝70 cm，将分划板中心线对准左边某亮纹中心时计数为1，手轮上读数为12.50 mm；接着转动手轮，使分划板中心刻线扫到第6条亮纹中心，此时手轮上示数如图(b)所示，读数x2＝________mm。该光的波长λ＝_________m(结果保留2位有效数字)。
解析：(1)若想减少从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度Δx将增大，根据相邻条纹间的距离为Δx＝λ，可减小双缝间距，故A错误；若要将红光干涉更换成绿光干涉，需将红色滤光片换成绿色滤光片，不需要更换单缝，故B错误；若将滤光片由红色换成蓝色，则波长变小，根据Δx＝λ，可知毛玻璃上的干涉条纹间距将变窄，故C正确。故选C。
(2)20分度游标卡尺精确度为0.05 mm，读数x2＝24 mm＋11×0.05 mm＝24.55 mm，相邻亮条纹间距为Δx＝ mm＝2.41 mm，根据Δx＝λ，得λ＝Δx＝×2.41×10-3 m≈6.9×10-7 m。
答案：(1)C　(2)24.55　6.9×10-7
5．(10分)(2025·浙江温州二模)某同学在学习了“用双缝干涉测量光的波长”实验后，自制了一套双缝干涉演示仪(图1)，所用单缝的缝宽可调(图2)，并用电子显微镜头代替光屏，通过计算机呈现实验现象。
图1
图2
(1)若调节单缝的宽度由图2所示逐渐变窄，下列说法正确的是________。
A．当单缝宽度较宽时，无法观察到清晰的条纹
B．当单缝宽度较窄时，随着缝宽变窄，条纹间距逐渐变大
(2)已知双缝间的距离为d，光源与单缝的距离为L1，单缝与双缝的距离为L2，双缝到电子显微镜头的距离为L3，计算机显示图样中相邻两条亮条纹间的距离为Δx，显示图样的放大倍数为k，则对应的光波波长为______(用题中所给物理量符号表示)。
解析：(1)在双缝干涉实验中，单缝的作用是获得线光源，当单缝宽度较宽时，通过单缝的光不是线光源，无法形成稳定的干涉条件，所以无法观察到清晰的干涉图样，故A正确；干涉条纹间距公式Δx＝λ，其中L为双缝到屏的间距，λ表示波长，d表示双缝间距，所以条纹间距与单缝宽度无关，当单缝宽度变窄时，条纹间距不变，故B错误。故选A。
(2)双缝条纹间距公式Δx′＝λ，其中Δx′是实际的相邻两亮条纹间的间距，那么显示的相邻亮条纹间距和实际的相邻亮条纹间距之间的关系为Δx＝kΔx′，即Δx＝kλ，整理得λ＝。
答案：(1)A　(2)
6．(10分)(2025·安徽A10模拟)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。
甲
乙　　　　　　　　　　　丙
(1)在安装好实验装置后，发现虽然光源亮度很高，但是目镜观察到的条纹比较模糊，要得到清晰的条纹，进行的操作是________(填选项前字母)；
A．拆除目镜
B．取走凸透镜
C．调节拨杆使单缝与双缝平行
(2)如果观测到如图乙所示的干涉条纹，直接进行测量，则测得光的波长会________(选填“偏大”或“偏小”)；
(3)经过正确调整后，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丙中a图所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙中b图所示，则相邻亮条纹的间距Δx＝______mm。
解析：(1)在安装好实验装置后，发现虽然光源亮度很高，但是目镜观察到的条纹比较模糊，要得到清晰的条纹，进行的操作是调节拨杆使单缝与双缝平行。故选C。
(2)条纹与分划板中心刻线不平行时，实际值Δx实＝Δx测cos θ，θ为条纹与分划板中心竖直刻线间的夹角，则有Δx测>Δx实，根据Δx＝λ可得，λ＝，可知测得光的波长会偏大。
(3)螺旋测微器的精确值为0.01 mm，由图a、b可得第1条亮纹、第6条亮纹对应的读数分别为x1＝2 mm＋32.0×0.01 mm＝2.320 mm，x6＝13.5 mm＋37.0×0.01 mm＝13.870 mm，则相邻亮条纹的间距为Δx＝ mm＝2.310 mm。
答案：(1)C　(2)偏大　(3)2.310限时规范训练(77)　用双缝干涉测量光的波长
(建议用时：40分钟　满分：55分)
(选择题1题5分，共5分)
1．(多选)(2024·江西卷，9)某同学用普通光源进行双缝干涉测光的波长实验。下列说法正确的是(　　)
A．光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、双缝、单缝、遮光筒、测量头等元件
B．透镜的作用是使光更集中
C．单缝的作用是获得线光源
D．双缝间距越小，测量头中观察到的条纹数目越多
解析：BC　光具座上的双缝应该在单缝和遮光筒之间，先通过单缝得到线光源，然后通过双缝得到两列完全相同的相干光，A错误，C正确；透镜的作用是使射向滤光片的光更集中，B正确；根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，双缝间距d越小，则条纹间距Δx越大，测量头中观察到的条纹数目越少，D错误。
2．(10分)(2024·河北卷，11节选)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”)。
解析：设第一条和第六条亮条纹的中心间距为x，则相邻两条亮条纹之间的距离Δx＝，又双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ，则λ＝，由题表中数据可知
x单色光1＝18.64 mm－10.60 mm＝8.04 mm答案：绿光
3．(10分)(2025·云南省高考适应性测试，11)某同学通过双缝干涉实验测量发光二极管(LED)发出光的波长。图甲为实验装置示意图，双缝间距d＝0.450 mm，双缝到毛玻璃的距离l＝365.0 mm，实验中观察到的干涉条纹如图乙所示。
甲
乙
当分划板中心刻线对齐第1条亮条纹中心，手轮上的读数为x1＝2.145 mm；当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心，手轮上的读数为x5＝4.177 mm。完成下列填空：
(1)相邻两条亮条纹间的距离Δx＝________mm；
(2)根据________可算出波长(填正确答案标号)；
A．λ＝　　B．λ＝Δx　　C．λ＝
(3)则待测LED发出光的波长为λ＝________nm(结果保留3位有效数字)。
解析：(1)相邻两条亮条纹间的距离为Δx＝ mm＝0.508 mm。
(2)根据相邻两条亮条纹间的距离与光的波长关系Δx＝λ可得波长为λ＝Δx，故选B。
(3)待测LED发出光的波长为λ＝Δx＝×0.508×10-3 m≈6.26×
10-7 m＝626 nm。
答案：(1)0.508　(2)B　(3)626
4．(10分)(2026·湖北武汉重点高中联考)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将器材按要求安装，如图(a)所示，现选用缝间距d＝0.20 mm的双缝片，像屏与双缝片间的距离L＝500 mm。
图(a)
图(b)
(1)关于该实验，下列说法正确的是________。
A．若想减少从目镜中观察到的条纹个数，可增大双缝间距
B．若要将红光干涉更换成绿光干涉，需要更换单缝
C．将滤光片由红色换成蓝色，其他条件保持不变，干涉条纹间距变窄
(2)某次实验中，已知单缝宽度d1＝0.10 mm，单缝到毛玻璃距离L1＝80 cm，双缝宽度d2＝0.20 mm，双缝到毛玻璃距离L2＝70 cm，将分划板中心线对准左边某亮纹中心时计数为1，手轮上读数为12.50 mm；接着转动手轮，使分划板中心刻线扫到第6条亮纹中心，此时手轮上示数如图(b)所示，读数x2＝________mm。该光的波长λ＝_________m(结果保留2位有效数字)。
解析：(1)若想减少从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度Δx将增大，根据相邻条纹间的距离为Δx＝λ，可减小双缝间距，故A错误；若要将红光干涉更换成绿光干涉，需将红色滤光片换成绿色滤光片，不需要更换单缝，故B错误；若将滤光片由红色换成蓝色，则波长变小，根据Δx＝λ，可知毛玻璃上的干涉条纹间距将变窄，故C正确。故选C。
(2)20分度游标卡尺精确度为0.05 mm，读数x2＝24 mm＋11×0.05 mm＝24.55 mm，相邻亮条纹间距为Δx＝ mm＝2.41 mm，根据Δx＝λ，得λ＝Δx＝×2.41×10-3 m≈6.9×10-7 m。
答案：(1)C　(2)24.55　6.9×10-7
5．(10分)(2025·浙江温州二模)某同学在学习了“用双缝干涉测量光的波长”实验后，自制了一套双缝干涉演示仪(图1)，所用单缝的缝宽可调(图2)，并用电子显微镜头代替光屏，通过计算机呈现实验现象。
图1
图2
(1)若调节单缝的宽度由图2所示逐渐变窄，下列说法正确的是________。
A．当单缝宽度较宽时，无法观察到清晰的条纹
B．当单缝宽度较窄时，随着缝宽变窄，条纹间距逐渐变大
(2)已知双缝间的距离为d，光源与单缝的距离为L1，单缝与双缝的距离为L2，双缝到电子显微镜头的距离为L3，计算机显示图样中相邻两条亮条纹间的距离为Δx，显示图样的放大倍数为k，则对应的光波波长为______(用题中所给物理量符号表示)。
解析：(1)在双缝干涉实验中，单缝的作用是获得线光源，当单缝宽度较宽时，通过单缝的光不是线光源，无法形成稳定的干涉条件，所以无法观察到清晰的干涉图样，故A正确；干涉条纹间距公式Δx＝λ，其中L为双缝到屏的间距，λ表示波长，d表示双缝间距，所以条纹间距与单缝宽度无关，当单缝宽度变窄时，条纹间距不变，故B错误。故选A。
(2)双缝条纹间距公式Δx′＝λ，其中Δx′是实际的相邻两亮条纹间的间距，那么显示的相邻亮条纹间距和实际的相邻亮条纹间距之间的关系为Δx＝kΔx′，即Δx＝kλ，整理得λ＝。
答案：(1)A　(2)
6．(10分)(2025·安徽A10模拟)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。
甲
乙　　　　　　　　　　　丙
(1)在安装好实验装置后，发现虽然光源亮度很高，但是目镜观察到的条纹比较模糊，要得到清晰的条纹，进行的操作是________(填选项前字母)；
A．拆除目镜
B．取走凸透镜
C．调节拨杆使单缝与双缝平行
(2)如果观测到如图乙所示的干涉条纹，直接进行测量，则测得光的波长会________(选填“偏大”或“偏小”)；
(3)经过正确调整后，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丙中a图所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙中b图所示，则相邻亮条纹的间距Δx＝______mm。
解析：(1)在安装好实验装置后，发现虽然光源亮度很高，但是目镜观察到的条纹比较模糊，要得到清晰的条纹，进行的操作是调节拨杆使单缝与双缝平行。故选C。
(2)条纹与分划板中心刻线不平行时，实际值Δx实＝Δx测cos θ，θ为条纹与分划板中心竖直刻线间的夹角，则有Δx测>Δx实，根据Δx＝λ可得，λ＝，可知测得光的波长会偏大。
(3)螺旋测微器的精确值为0.01 mm，由图a、b可得第1条亮纹、第6条亮纹对应的读数分别为x1＝2 mm＋32.0×0.01 mm＝2.320 mm，x6＝13.5 mm＋37.0×0.01 mm＝13.870 mm，则相邻亮条纹的间距为Δx＝ mm＝2.310 mm。
答案：(1)C　(2)偏大　(3)2.310(共42张PPT)
实验17　用双缝干涉测量光的波长
1
强基础 固本增分
2
研考点 精准突破
3
限时规范训练
栏
目
导
引
强基础
固本增分
实验原理

如图所示，根据Δx＝λ，只要测出Δx、d、l即可测出波长λ。
实验操作
1.安装仪器(如图)

(1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。
(2)接好光源，打开开关，使白炽灯正常发光。调节各部件的高度，使光源发出的光能沿遮光筒的轴线到达光屏。
(3)安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝的缝平行。
实验操作
2．观察与记录
(1)调节单缝与双缝间距为5～10 cm，观察白光的干涉条纹。
(2)在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。
(3)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条相邻的亮条纹中心对齐时，记下手轮上的刻度数an，则相邻两亮条纹间的距离Δx＝。
(4)换用不同的滤光片，测量其他色光的波长。
注意事项
1.调节双缝干涉仪时，要注意调整光源的高度，使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。
2．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。
3．调节测量头时，应使分划板中心刻线和亮条纹的中心对齐且和干涉条纹平行。
4．不要直接测Δx，要测多条亮条纹的间距再计算得到Δx，这样可以减小误差。
数据 处理 1．条纹间距：Δx＝。
2．波长：λ＝Δx。
3．测量多组数据，求λ的平均值。
误差 分析 1．双缝到屏的距离l的测量存在误差。
2．测条纹间距Δx带来的误差如下：
(1)干涉条纹没有调整到最清晰的程度。
(2)分划板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)测量多条亮条纹间距时读数不准确
研考点
精准突破
考点一　教材原型实验
考向1　实验原理与操作
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，要把它们放在如图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，由左到右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、______、______、______、A。
(2)本实验的步骤有：
①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能沿遮光筒的轴线把屏照亮；
②按合理的顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；
③用刻度尺测量双缝到屏的距离；
④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹间的距离。
在操作步骤②时还应注意________、________和________。
(3)(多选)某次观察时，透过测量头观察到了红光的干涉条纹，但条纹的亮度很低，为了便于测量，下列方法能够使条纹亮度增加的是________。
A．增加光源的功率
B．将毛玻璃换成透明玻璃
C．换一个面积更大的凸透镜
D．调节测量头的位置
解析：(1)滤光片E可以从白光中选出单色红光，单缝D是获取线光源，双缝B是获得相干光源，最后成像在毛玻璃屏A上，所以排列顺序为：C、E、D、B、A。
(2)在操作步骤②时应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必须使缝平行；单缝、双缝间的距离要适当；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和毛玻璃屏的中心在同一轴线上。
(3)为了便于测量，要使条纹亮度增加，即使得单位时间内的光子数目增多；增加光源的功率，可使单位时间内的光子数目增多，故A正确；将毛玻璃换成透明玻璃，不会看到亮条纹，故B错误；将凸透镜换成一个面积更大的凸透镜，则光的强度增强，会使条纹亮度增加，故C正确；调节测量头的位置，条纹亮度不变，故D错误。
答案：(1)E　D　B　(2)见解析　(3)AC
考向2　数据处理与误差分析
(2026·山东省实验中学月考)某同学用如图甲所示的双缝干涉实验装置测量光的波长。
甲
(1)关于用双缝干涉实验装置测量光的波长，下列说法正确的是_______。(填正确答案标号)
A．调节时应尽量使单缝与双缝在一条直线上且相互垂直
B．将光源由黄光换成蓝光，干涉条纹间距变小
C．将单缝远离双缝一小段距离后，干涉条纹间距变大
(2)已知该装置中双缝间距d＝0.50 mm，双缝到光屏的距离l＝0.50 m，在光屏上得到的干涉图样如图乙所示，分划板在图中A位置时游标卡尺的读数xA＝111.15 mm，在B位置时游标卡尺的读数如图丙所示，则相邻亮条纹的间距Δx＝________mm。(结果保留2位有效数字)
(3)由以上所测数据，可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为_______m。(结果保留2位有效数字)
乙 丙
解析：(1)调节时应尽量使单缝与双缝在一条直线上且相互平行，A错误；根据Δx＝λ，将光源由黄光换成蓝光，则波长变小，干涉条纹间距变小，B正确；将单缝远离双缝一小段距离后，干涉条纹间距不变，C错误。故选B。
(2)20分度游标卡尺的精确值为0.05 mm，由图
丙可知B位置时游标卡尺的读数为115 mm＋7×
0.05 mm＝115.35 mm，则相邻亮条纹的间距为
Δx＝ mm＝0.60 mm。
(3)根据Δx＝λ，可得λ＝ m＝6.0×10-7 m。
答案：(1)B　(2)0.60　(3)6.0×10-7
丙
考点二　拓展创新实验
(2026·辽宁沈阳模拟)洛埃镜实验是利用平面镜研究光波的性质。某次实验时，小南用光电传感器代替光屏，测量单色光的波长，其原理如图甲所示，单色光从单缝S射出，一部分直接投射到传感器上，另一部分入射到平面镜后反射到传感器上。传感器沿矩形的长边(图中竖直方向)
图甲
均匀分布着许多光敏单元，各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后，在显示器得到各点的光照强度，形象地展示亮条纹的分布，得到干涉图像的条纹间距。图乙中a曲线是小南得到的干涉图像。
图乙
(1)由图甲可知单缝S到传感器的距离为________ cm；
(2)单缝S到平面镜的距离d＝0.3 mm，则单色光的波长为________nm(保留3位有效数字)；
(3)若只把光源换成频率更大的单色光，则新的光强分布是图乙中的________(选填“b”或“c”)曲线。
图甲
解析：(1)由图甲可知单缝S到传感器的距离为l＝81.0 cm－20.0 cm＝61.0 cm。
图甲
(2)等效双缝宽度为d′＝2d＝0.6 mm，由图乙中a曲线可知相邻亮条纹中心间距Δx＝0.93 mm－0.31 mm＝0.62 mm，由Δx＝λ，可得单色光的波长为λ＝ m≈6.10× 10-7 m＝610 nm。
(3)若只把光源换成频率更大的单色光，则波长变小，根据Δx＝λ可知，条纹间距变小，可知新的光强分布是图乙中的b曲线。
答案：(1)61.0　(2)610　(3)b
图乙
[创新角度分析]
1．实验器材创新：利用从单缝S发出的光，一部分入射到平面镜后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，获取相干光源。光电传感器代替光屏，测量单色光的波长。
2．实验原理创新：实验中通过洛埃镜得到光源S的像S′，S发出的光线与通过镜面反射的光线发生干涉，相当于S与S′处有相干光源。
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4
5
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1
2
限时规范
训练(77)　用双缝干涉测量光的波长
(建议用时：40分钟　满分：55分)
(选择题1题5分，共5分)
1．(多选)(2024·江西卷，9)某同学用普通光源进行双缝干涉测光的波长实验。下列说法正确的是(　　)
A．光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、双缝、单缝、遮光筒、测量头等元件
B．透镜的作用是使光更集中
C．单缝的作用是获得线光源
D．双缝间距越小，测量头中观察到的条纹数目越多
BC
3
4
5
6
1
2
解析：BC　光具座上的双缝应该在单缝和遮光筒之间，先通过单缝得到线光源，然后通过双缝得到两列完全相同的相干光，A错误，C正确；透镜的作用是使射向滤光片的光更集中，B正确；根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，双缝间距d越小，则条纹间距Δx越大，测量头中观察到的条纹数目越少，D错误。
2
1
3
4
5
6
2．(10分)(2024·河北卷，11节选)某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长，实验装置如图所示，其中测量头包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等。
2
1
3
4
5
6
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，如表所示：
根据表中数据，判断单色光1为________(选填“红光”或“绿光”)。
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
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1
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6
解析：设第一条和第六条亮条纹的中心间距为x，则相邻两条亮条纹之间的距离Δx＝，又双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ，则λ＝，由题表中数据可知x单色光1＝18.64 mm－10.60 mm＝8.04 mm答案：绿光
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
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3．(10分)(2025·云南省高考适应性测试，11)某同学通过双缝干涉实验测量发光二极管(LED)发出光的波长。图甲为实验装置示意图，双缝间距d＝0.450 mm，双缝到毛玻璃的距离l＝365.0 mm，实验中观察到的干涉条纹如图乙所示。
当分划板中心刻线对齐第1条亮条纹中心，手轮上的读数为x1＝2.145 mm；当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心，手轮上的读数为x5＝4.177 mm。完成下列填空：
甲 乙
2
3
1
4
5
6
(1)相邻两条亮条纹间的距离Δx＝________mm；
(2)根据________可算出波长(填正确答案标号)；
A．λ＝　　B．λ＝Δx　　C．λ＝
(3)则待测LED发出光的波长为λ＝________nm(结果保留3位有效数字)。
2
3
1
4
5
6
解析：(1)相邻两条亮条纹间的距离为Δx＝ mm＝0.508 mm。
(2)根据相邻两条亮条纹间的距离与光的
波长关系Δx＝λ可得波长为λ＝Δx，故
选B。
(3)待测LED发出光的波长为λ＝Δx＝×0.508×10-3 m≈6.26×
10-7 m＝626 nm。
答案：(1)0.508　(2)B　(3)626
甲 乙
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6
4．(10分)(2026·湖北武汉重点高中联考)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将器材按要求安装，如图(a)所示，现选用缝间距d＝0.20 mm的双缝片，像屏与双缝片间的距离L＝500 mm。
图(a)
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3
4
5
6
1
(1)关于该实验，下列说法正确的是________。
A．若想减少从目镜中观察到的条纹个数，可增大双缝间距
B．若要将红光干涉更换成绿光干涉，需要更换单缝
C．将滤光片由红色换成蓝色，其他条件保持不变，干涉条纹间距变窄
(2)某次实验中，已知单缝宽度d1＝0.10 mm，单缝到毛玻璃距离L1＝80 cm，双缝宽度d2＝0.20 mm，双缝到毛玻璃距离L2＝70 cm，将分划板中心线对准左边某亮纹中心时计数为1，手轮上读数为12.50 mm；接着转动手轮，使分划板中心刻线扫到第6条亮纹中
心，此时手轮上示数如图(b)所示，读数x2
＝________mm。该光的波长λ＝_________
m(结果保留2位有效数字)。
图(b)
2
3
4
5
6
1
解析：(1)若想减少从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度Δx将增大，根据相邻条纹间的距离为Δx＝λ，可减小双缝间距，故A错误；若要将红光干涉更换成绿光干涉，需将红色滤光片换成绿色滤光片，不需要更换单缝，故B错误；若将滤光片由红色换成蓝色，则波长变小，根据Δx＝λ，可知毛玻璃上的干涉条纹间距将变窄，故C正确。故选C。
(2)20分度游标卡尺精确度为0.05 mm，读数x2＝24 mm＋11×0.05 mm＝24.55 mm，相邻亮条纹间距为Δx＝ mm＝2.41 mm，根据Δx＝λ，得λ＝Δx＝×2.41×10-3 m≈6.9×10-7 m。
答案：(1)C　(2)24.55　6.9×10-7
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6
5．(10分)(2025·浙江温州二模)某同学在学习了“用双缝干涉测量光的波长”实验后，自制了一套双缝干涉演示仪(图1)，所用单缝的缝宽可调(图2)，并用电子显微镜头代替光屏，通过计算机呈现实验现象。
图1
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1
6
(1)若调节单缝的宽度由图2所示逐渐变窄，下列
说法正确的是________。
A．当单缝宽度较宽时，无法观察到清晰的条纹
B．当单缝宽度较窄时，随着缝宽变窄，条纹间
距逐渐变大
(2)已知双缝间的距离为d，光源与单缝的距离为L1，单缝与双缝的距离为L2，双缝到电子显微镜头的距离为L3，计算机显示图样中相邻两条亮条纹间的距离为Δx，显示图样的放大倍数为k，则对应的光波波长为______(用题中所给物理量符号表示)。
图2
2
3
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5
1
6
解析：(1)在双缝干涉实验中，单缝的作用是获得线光源，当单缝宽度较宽时，通过单缝的光不是线光源，无法形成稳定的干涉条件，所以无法观察到清晰的干涉图样，故A正确；干涉条纹间距公式Δx＝λ，其中L为双缝到屏的间距，λ表示波长，d表示双缝间距，所以条纹间距与单缝宽度无关，当单缝宽度变窄时，条纹间距不变，故B错误。故选A。
图1
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6
(2)双缝条纹间距公式Δx′＝λ，其中Δx′是实际的相邻两亮条纹间的间距，那么显示的相邻亮条纹间距和实际的相邻亮条纹间距之间的关系为Δx＝kΔx′，即Δx＝kλ，整理得λ＝。
答案：(1)A　(2)
图2
2
3
4
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6
1
6．(10分)(2025·安徽A10模拟)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。
(1)在安装好实验装置后，发现虽然光源亮度很高，但是目镜观察到的条纹比较模糊，要得到清晰的条纹，进行的操作是________(填选项前字母)；
A．拆除目镜
B．取走凸透镜
C．调节拨杆使单缝与双缝平行
甲
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1
(2)如果观测到如图乙所示的干涉条纹，直接进行测量，则测得光的波长会________(选填“偏大”或“偏小”)；
(3)经过正确调整后，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丙中a图所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙中b图所示，则相邻亮条纹的间距Δx＝______mm。
乙　　　　　 　　　丙
2
3
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6
1
解析：(1)在安装好实验装置后，发现虽然光源亮度很高，但是目镜观察到的条纹比较模糊，要得到清晰的条纹，进行的操作是调节拨杆使单缝与双缝平行。故选C。
(2)条纹与分划板中心刻线不平行时，实际值Δx实＝Δx测cos θ，θ为条纹与分划板中心竖直刻线间的夹角，则有Δx测>Δx实，根据Δx＝λ可得，λ＝，可知测得光的波长会偏大。
甲
乙
2
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4
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6
1
(3)螺旋测微器的精确值为0.01 mm，由图a、b可得第1条亮纹、第6条亮纹对应的读数分别为x1＝2 mm＋32.0×0.01 mm＝2.320 mm，x6＝13.5 mm＋37.0×0.01 mm＝13.870 mm，则相邻亮条纹的间距为Δx＝ mm＝2.310 mm。
答案：(1)C　(2)偏大　(3)2.310
丙
实验17　用双缝干涉测量光的波长
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