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　第4节　实验:用双缝干涉测量光的波长
课程要求 学科素养
1.了解光波产生稳定的干涉现象的条件 2.了解双缝干涉图样 3.会测量单色光的波长 物理观念 实验器材、装置、原理
科学思维 通过实验理解用双缝干涉测量光的波长的方法
科学探究 能根据已有知识合理设计实验方案、获得实验数据,分析实验数据,并得出结论
一、实验目的
1.理解双缝干涉的原理，能安装和调试仪器。
2.会利用公式Δx=λ测量光的波长λ=Δx。
3.观察双缝干涉图样，掌握实验方法。
二、实验原理
1.干涉图样的获得：光源发出的光经滤光片成为单色光，单色光通过单缝后相当于线光源，经双缝后产生稳定的干涉图样，通过遮光筒一端的毛玻璃屏可以观察到明暗相间的干涉条纹，如果用白光通过双缝可以观察到彩色条纹。
2.光的波长的测定：若双缝到屏的距离用l表示，双缝间的距离用d表示，相邻两条亮纹间的距离用Δx表示，则入射光的波长为λ=。实验中d是已知的，双缝到屏的距离l可以用刻度尺测出。
3.测量Δx的方法：可由测量头测出。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图甲所示，测量时先转动测量头，让分划板中心刻线与干涉条纹平行，然后转动手轮，使分划板向左(或向右)移动至分划板的中心刻线与条纹的中心对齐(如图乙)，记下此时读数，再同方向转动手轮，测出n条亮条纹间的距离a，则可求出相邻两条亮条纹间的距离Δx=。
三、实验器材
　　如图所示为双缝干涉仪，即光具座、光源、滤光片、透镜、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、目镜。另外，还有学生电源、导线、刻度尺等。
四、实验步骤
1.将光源、透镜、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，使灯丝正常发光。
3.调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿遮光筒的轴线到达光屏。
4.安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝的缝平行，两者间距5~10 cm，这时可观察白光的双缝干涉条纹。
5.在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。
6.测量双缝到屏的距离l和相邻两条亮条纹间的距离Δx。
7.分别改变滤光片的颜色和双缝的距离，观察干涉条纹的变化，并求出相应的波长。
五、数据分析
1.安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹。
2.使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a1，将该条纹记为第1条亮条纹;转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数a2，将该条纹记为第n条亮条纹，则相邻两亮条纹间距Δx=。
3.用刻度尺测量双缝到屏间的距离l(d是已知的)。
4.重复测量、计算，求出波长的平均值。
六、误差分析
1.误差来源
由于光波的波长很小，双缝到光屏的距离l和条纹间Δx的测量是否准确对波长的测量影响很大，是本实验误差的主要来源。
2.减小误差的方法
(1)l的测量:使用毫米刻度尺测量，可多测几次求平均值。
(2)Δx的测量:使用测量头测量，测出n条亮条纹间的距离a，则Δx=，同样可以多测几次求平均值，进一步减小实验误差。
七、注意事项
1.双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，不要随便拆解遮光筒、测量头等元件。
2.滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸轻轻擦去。
3.光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行靠近。
4.安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直，间距大约5~10 cm。
5.常见问题的成因:照在像屏上的光很弱主要是灯丝与单缝、双缝、遮光筒不共轴线所致;干涉条纹不清晰的主要原因一般是单缝与双缝不平行。
6.测量头在使用时应使中心刻线对应着亮条纹的中心。
探究点一　教材原型实验
【例1】　如图甲，在进行“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪器按照要求安装在光具座上。然后接通电源使光源正常发光，在目镜中可以观察到清晰的干涉条纹。
(1)(多选)下列说法正确的是BCD。
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.测量某条干涉亮条纹位置时，应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐
C.为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距Δx=
D.若取下滤光片，屏上将出现彩色的干涉条纹
(2)该小组同学在目镜中观察到的干涉图样为图乙中的A(选填“A”或“B”)。
(3)用20分度的游标卡尺测量双缝间距如图丙所示，双缝间距d=2.05 mm。
(4)图丁为实验得到的干涉条纹，用测量头测出了第1条和第6条亮条纹中心间的距离为Δx，已知双缝到光屏的距离为l，则所测单色光波长的计算式为λ=(用题中所给的字母表示)。
【解析】　(1)调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝，故A错误;测量某条干涉亮条纹位置时，应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐，故B正确;n条亮条纹之间有n-1个间距，相邻两条亮条纹的间距Δx=，故C正确;滤光片的作用是获得单色光，取下滤光片后，入射光为白光，光屏上将出现彩色的干涉条纹，故D正确。
(2)干涉条纹是明暗相间的等间距条纹，故A正确，B错误。
(3)游标卡尺读数为2 mm+1×0.05 mm=2.05 mm。
(4)相邻两亮条纹间距为，由干涉条纹间距与波长间的关系可知=λ，解得λ=。
【例2】　1801年，托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。在托马斯·杨的双缝干涉实验中，利用双缝干涉可以测量光波的波长。某同学想利用双缝干涉实验来测量某种单色光的波长，该同学所使用的装置如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、目镜。
(1)M、N、P三个光学元件依次为A。
A.滤光片、单缝、双缝
B.单缝、滤光片、双缝
C.单缝、双缝、滤光片
D.滤光片、双缝、单缝
(2)该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现分划板的中心刻线与亮条纹未对齐，如图乙所示，下列操作中可使中心刻线与亮条纹对齐的是C。
A.仅转动双缝
B.仅转动手轮
C.仅转动测量头
(3)通过调整，该同学从目镜中看到如图丙所示的图像，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a时，手轮的读数x1=1.002 mm，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b时，手轮的读数如图丁所示，x2=9.762 mm。
(4)若已知双缝间距d=2.0×10-4 m，双缝到屏的距离l=1.0 m，则待测光的波长为438 nm(结果保留三位有效数字)。
【解析】　(1)由题图甲可知，M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。故选A。
(2)当分划板的中心刻线与亮条纹不平行时，应该转动测量头，将题图乙中分划板调到竖直方向并与干涉条纹平行。故选C。
(3)由题图丁可得，读数为x2=9.5 mm+26.2×0.01 mm=9.762 mm。
(4)由Δx=得波长表达式为λ=，由题意得Δx==×10-3 m=2.19×10-3 m，所以波长为λ== m=4.38×10-7 m=438 nm。
探究点二　创新拓展实验
【例3】　洛埃在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置。如图所示，从单缝S发出的光，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光屏上，在光屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是S'。
(1)通过洛埃镜在光屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝，S经平面镜成的像S'相当于另一个“缝”。
(2)实验表明，光从光疏介质射向光密介质，在两介质的界面发生反射时，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。如果把光屏移动到和平面镜接触，接触点P处是暗条纹(选填“亮条纹”或“暗条纹”)。
(3)实验中已知单缝S到平面镜的距离h=0.15 mm，单缝S到光屏的距离D=1.2 m，观测到第3条亮条纹到第12条亮条纹的中心间距为22.78 mm，则该单色光的波长λ=6.33×10-7 m(结果保留三位有效数字)。
【解析】　(1)根据题图可知，如果S被视为其中的一个缝，S经平面镜成的像S'相当于另一个“缝”。
(2)根据题意可知，把光屏移动到和平面镜接触，光线经过平面镜反射后将会有半波损失，因此接触点P处是暗条纹。
(3)相邻亮条纹间距为Δx= m≈2.53×10-3 m，根据λ=Δx，代入数据解得λ≈6.33×10-7 m。
【例4】　用光传感器和计算机进行双缝干涉的实验，如图甲所示是实验装置图。
(1)下列关于本实验的操作与叙述正确的是A。
A.干涉图像中，相邻两个波峰之间的距离即相邻两条亮条纹中心的间距
B.双缝挡板不动，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，则干涉条纹间距不变
D.减小双缝间距，干涉条纹间距也减小
(2)在不改变双缝的间距和双缝到光传感器的距离的前提下，用红光和绿光做了两次实验，图乙、丙分别对应这两次实验得到的干涉图像，红光的图像是丙(选填“乙”或“丙”)。
【解析】　(1)相邻两个波峰之间的距离即相邻两条亮条纹中心的间距，A正确;根据Δx=λ知，若下移光源，干涉条纹间距不变，B错误;光源不动，下移双缝挡板，使之更靠近光传感器，即减小双缝与光传感器间距离，根据Δx=λ知，干涉条纹间距会减小，C错误;减小双缝间距，根据Δx=λ知，干涉条纹间距增大，D错误。
(2)由Δx=λ可知，波长越长，条纹间距越大，故红光的图像是丙。
1.(多选)利用如图所示的实验装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，下列说法正确的是 (　AB　)
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
解析：滤光片的作用是使入射光变成单色光，单缝的作用是使入射光变成线光源，双缝的作用是形成相干光源，①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝，其排列顺序合理，故A正确;将滤光片由紫色换成红色，波长λ变长，根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=λ知，条纹间距Δx增大，故B正确;将单缝向双缝移动一小段距离后，Δx与此距离无关，故干涉条纹间距不变，故C错误;测量过程中，把5个条纹间距数成6个，导致Δx偏小，则波长测量值偏小，故D错误。
2.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，可尝试的是C。
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D。
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：(1)若粗调后看到的是模糊不清的条纹，则最可能的原因是单缝与双缝不平行;要使条纹变得清晰，值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行，故选C。
(2)根据Δx=λ，可知要增大条纹间距，可以增大双缝到光屏的距离l或减小双缝的间距d，故选D。
3.(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为绿光(选填“红光”或“绿光”)。
解析：根据Δx=λ，可得λ=，代入数据可知Δx1= mm=1.608 mm，Δx2= mm=1.928 mm，故Δx1<Δx2，则λ1<λ2，已知绿光的波长小于红光波长，则单色光1是绿光。
4.如图甲所示为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。
(1)实验需测量的相邻条纹间距Δx指的是图丙中的C。
(2)某次测量时，选用双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹，读出手轮的读数为1.030 mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第7条亮条纹如图乙所示，读出手轮的读数为14.530 mm，则该种色光的波长是5.63×10-7 m。(结果均保留三位有效数字)
(3)若改用频率较大的单色光照射，得到的干涉条纹间距将变小(选填“变大”“不变”或“变小”)。
解析：(1)实验需测定的间距Δx指的是相邻亮条纹间的距离。故选C。
(2)螺旋测微器的精确度为0.01 mm，读数为x7=14.5 mm+3.0×0.01 mm=14.530 mm。相邻亮条纹之间的距离Δx==2.25 mm，根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可得入射光的波长λ≈5.63×10-7 m。
(3)频率较大的单色光波长较短，根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知，若改用频率较大的单色光照射，得到的干涉条纹间距将变小。(共41张PPT)
第四章　光
第4节　实验用双缝干涉测量光的波长
知识梳理 固基础
1
目录
要点探究 提素能
2
即时演练 堂堂清
3
课程要求 学科素养
1.了解光波产生稳定的干涉现象的条件 2.了解双缝干涉图样 3.会测量单色光的波长 物理观念 实验器材、装置、原理
科学思维 通过实验理解用双缝干涉测量光的波长的方法
科学探究 能根据已有知识合理设计实验方案、获得实验数据,分析实验数据,并得出结论
知识梳理 固基础
一、实验目的
1.理解双缝干涉的原理，能安装和调试仪器。
2.会利用公式Δx=λ测量光的波长λ=Δx。
3.观察双缝干涉图样，掌握实验方法。
二、实验原理
1.干涉图样的获得：光源发出的光经滤光片成为单色光，单色光通过单缝后相当于线光源，经双缝后产生稳定的干涉图样，通过遮光筒一端的毛玻璃屏可以观察到明暗相间的干涉条纹，如果用白光通过双缝可以观察到彩色条纹。
2.光的波长的测定：若双缝到屏的距离用l表示，双缝间的距离用d表示，相邻两条亮纹间的距离用Δx表示，则入射光的波长为λ=____。实验中d是已知的，双缝到屏的距离l可以用刻度尺测出。
彩色
3.测量Δx的方法：可由测量头测出。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图甲所示，测量时先转动测量头，让分划板中心刻线与干涉条纹平行，然后转动手轮，使分划板向左(或向右)移动至分划板的中心刻线与条纹的中心对齐(如图乙)，记下此时读数，再同方向转动手轮，测出n条亮条纹间的距离a，则可求出相邻两条亮条纹间的距离Δx=。
三、实验器材
　　如图所示为双缝干涉仪，即光具座、光源、滤光片、透镜、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、目镜。另外，还有学生电源、导线、刻度尺等。
四、实验步骤
1.将光源、透镜、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，使灯丝正常发光。
3.调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿遮光筒的轴线到达光屏。
4.安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝的缝平行，两者间距5~10 cm，这时可观察白光的双缝干涉条纹。
5.在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。
6.测量双缝到屏的距离l和相邻两条亮条纹间的距离Δx。
7.分别改变滤光片的颜色和双缝的距离，观察干涉条纹的变化，并求出相应的波长。
五、数据分析
1.安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹。
2.使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a1，将该条纹记为第1条亮条纹;转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数a2，将该条纹记为第n条亮条纹，则相邻两亮条纹间距Δx=。
3.用刻度尺测量双缝到屏间的距离l(d是已知的)。
4.重复测量、计算，求出波长的平均值。
测量头
刻度尺
六、误差分析
1.误差来源
由于光波的波长很小，双缝到光屏的距离l和条纹间Δx的测量是否准确对波长的测量影响很大，是本实验误差的主要来源。
2.减小误差的方法
(1)l的测量:使用毫米刻度尺测量，可多测几次求平均值。
(2)Δx的测量:使用测量头测量，测出n条亮条纹间的距离a，则Δx=，同样可以多测几次求平均值，进一步减小实验误差。
七、注意事项
1.双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，不要随便拆解遮光筒、测量头等元件。
2.滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸轻轻擦去。
3.光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行靠近。
4.安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且竖直，间距大约5~10 cm。
5.常见问题的成因:照在像屏上的光很弱主要是灯丝与单缝、双缝、遮光筒不共轴线所致;干涉条纹不清晰的主要原因一般是单缝与双缝不平行。
6.测量头在使用时应使中心刻线对应着亮条纹的中心。
要点探究 提素能
【例1】　如图甲，在进行“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪器按照要求安装在光具座上。然后接通电源使光源正常发光，在目镜中可以观察到清晰的干涉条纹。
(1)(多选)下列说法正确的是BCD。
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.测量某条干涉亮条纹位置时，应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐
C.为了减小测量误差，可用测量头测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距Δx=
D.若取下滤光片，屏上将出现彩色的干涉条纹
探究点一　教材原型实验
BCD
【解析】　(1)调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝，故A错误;测量某条干涉亮条纹位置时，应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐，故B正确;n条亮条纹之间有n-1个间距，相邻两条亮条纹的间距Δx=，故C正确;滤光片的作用是获得单色光，取下滤光片后，入射光为白光，光屏上将出现彩色的干涉条纹，故D正确。
(2)该小组同学在目镜中观察到的干涉图样为图乙中的A(选填“A”或“B”)。
【解析】　(2)干涉条纹是明暗相间的等间距条纹，故A正确，B错误。
A
(3)用20分度的游标卡尺测量双缝间距如图丙所示，双缝间距d=2.05 mm。
【解析】　(3)游标卡尺读数为2 mm+1×0.05 mm=2.05 mm。
2.05
(4)图丁为实验得到的干涉条纹，用测量头测出了第1条和第6条亮条纹中心间的距离为Δx，已知双缝到光屏的距离为l，则所测单色光波长的计算式为λ=(用题中所给的字母表示)。
【解析】　(4)相邻两亮条纹间距为，由干涉条纹间距与波长间的关系可知=λ，解得λ=。
【例2】　1801年，托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。在托马斯·杨的双缝干涉实验中，利用双缝干涉可以测量光波的波长。某同学想利用双缝干涉实验来测量某种单色光的波长，该同学所使用的装置如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、目镜。
(1)M、N、P三个光学元件依次为A。
A.滤光片、单缝、双缝
B.单缝、滤光片、双缝
C.单缝、双缝、滤光片
D.滤光片、双缝、单缝
A
【解析】　(1)由题图甲可知，M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。故选A。
(2)该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现分划板的中心刻线与亮条纹未对齐，如图乙所示，下列操作中可使中心刻线与亮条纹对齐的是C。
A.仅转动双缝
B.仅转动手轮
C.仅转动测量头
【解析】　(2)当分划板的中心刻线与亮条纹不平行时，应该转动测量头，将题图乙中分划板调到竖直方向并与干涉条纹平行。故选C。
C
(3)通过调整，该同学从目镜中看到如图丙所示的图像，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a时，手轮的读数x1=1.002 mm，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b时，手轮的读数如图丁所示，x2=9.762 mm。
【解析】　(3)由题图丁可得，读数为x2=9.5 mm+26.2×0.01 mm=9.762 mm。
9.762
(4)若已知双缝间距d=2.0×10-4 m，双缝到屏的距离l=1.0 m，则待测光的波长为438 nm(结果保留三位有效数字)。
【解析】　(4)由Δx=得波长表达式为λ=，由题意得Δx==×10-3 m=2.19×10-3 m，所以波长为λ== m=4.38×10-7 m=438 nm。
438
【例3】　洛埃在1834年提出了一种更简单的观察干涉的装置。如图所示，从单缝S发出的光，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光屏上，在光屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是S'。
(1)通过洛埃镜在光屏上可以观察到明
暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实
验得到的干涉条纹一致。如果S被视
为其中的一个缝，S经平面镜成的像S'相当于另一个“缝”。
探究点二　创新拓展实验
S经平面镜成的像S'
【解析】　(1)根据题图可知，如果S被视为其中的一个缝，S经平面镜成的像S'相当于另一个“缝”。
(2)实验表明，光从光疏介质射向光密介质，在两介质的界面发生反射时，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。如果把光屏移动到和平面镜接触，接触点P处是暗条纹(选填“亮条纹”或“暗条纹”)。
【解析】　(2)根据题意可知，把光屏移动到和平面镜接触，光线经过平面镜反射后将会有半波损失，因此接触点P处是暗条纹。
暗条纹
(3)实验中已知单缝S到平面镜的距离h=0.15 mm，单缝S到光屏的距离D=1.2 m，观测到第3条亮条纹到第12条亮条纹的中心间距为22.78 mm，则该单色光的波长λ=6.33×10-7 m(结果保留三位有效数字)。
【解析】　(3)相邻亮条纹间距为Δx= m≈2.53×10-3 m，根据λ=Δx，代入数据解得λ≈6.33×10-7 m。
6.33×10-7
【例4】　用光传感器和计算机进行双缝干涉的实验，如图甲所示是实验装置图。
(1)下列关于本实验的操作与叙述正确的是A。
A.干涉图像中，相邻两个波峰之间的距离即相邻两条亮条纹中心的间距
B.双缝挡板不动，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，
则干涉条纹间距不变
D.减小双缝间距，干涉条纹间距也减小
A
【解析】　(1)相邻两个波峰之间的距离即相邻两条亮条纹中心的间距，A正确;根据Δx=λ知，若下移光源，干涉条纹间距不变，B错误;光源不动，下移双缝挡板，使之更靠近光传感器，即减小双缝与光传感器间距离，根据Δx=λ知，干涉条纹间距会减小，C错误;减小双缝间距，根据Δx=λ知，干涉条纹间距增大，D错误。
(2)在不改变双缝的间距和双缝到光传感器的距离的前提下，用红光和绿光做了两次实验，图乙、丙分别对应这两次实验得到的干涉图像，红光的图像是丙 (选填“乙”或“丙”)。
【解析】　(2)由Δx=λ可知，波长越长，条纹间距越大，故红光的图像是丙。
丙
即时演练 堂堂清
1.(多选)利用如图所示的实验装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，下列说法正确的是 (　 　)



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
AB
解析：滤光片的作用是使入射光变成单色光，单缝的作用是使入射光变成线光源，双缝的作用是形成相干光源，①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝，其排列顺序合理，故A正确;将滤光片由紫色换成红色，波长λ变长，根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=λ知，条纹间距Δx增大，故B正确;将单缝向双缝移动一小段距离后，Δx与此距离无关，故干涉条纹间距不变，故C错误;测量过程中，把5个条纹间距数成6个，导致Δx偏小，则波长测量值偏小，故D错误。
2.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，可尝试的是C。
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D。
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
C
D
解析：(1)若粗调后看到的是模糊不清的条纹，则最可能的原因是单缝与双缝不平行;要使条纹变得清晰，值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行，故选C。
(2)根据Δx=λ，可知要增大条纹间距，可以增大双缝到光屏的距离l或减小双缝的间距d，故选D。
3.(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:
根据表中数据，判断单色光1
为绿光(选填“红光”或“绿光”)。
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
解析：根据Δx=λ，可得λ=，代入数据可知Δx1= mm=1.608 mm，Δx2= mm=1.928 mm，故Δx1<Δx2，则λ1<λ2，已知绿光的波长小于红光波长，则单色光1是绿光。
4.如图甲所示为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。
(1)实验需测量的相邻条纹间距Δx指的是图丙中的C。
解析：(1)实验需测定的间距Δx指的是相邻亮条纹间的距离。故选C。
C
(2)某次测量时，选用双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹，读出手轮的读数为1.030 mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第7条亮条纹如图乙所示，读出手轮的读数为14.530 mm，则该种色光的波长是5.63×10-7 m。(结果均保留三位有效数字)
解析：(2)螺旋测微器的精确度为0.01 mm，读数为x7=14.5 mm+3.0×0.01 mm=14.530 mm。相邻亮条纹之间的距离Δx==2.25 mm，根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可得入射光的波长λ≈5.63×10-7 m。
14.530
5.63×10-7
(3)若改用频率较大的单色光照射，得到的干涉条纹间距将变小(选填“变大”“不变”或“变小”)。
解析：(3)频率较大的单色光波长较短，根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知，若改用频率较大的单色光照射，得到的干涉条纹间距将变小。
变小
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