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第49讲 实验（二） 用双缝干涉测光的波长(原卷版)
理解双缝干涉实验原理
观察双缝干涉图样
了解测量头的构造及使用方法
测定单色光的波长

【实验步骤】
1．观察干涉条纹
(1)按实验原理图将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安装在光具座上。
(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，使光源发出的光能沿轴线到达光屏。
(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，二者间距约5 cm～10 cm，这时，可观察白光的干涉条纹。
(5)在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。
2．测定单色光的波长
(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央，记下手轮上的读数a1，将该条纹记为第1条亮纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a2，将该条纹记为第n条亮纹。
(3)用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(d是已知的)。
(4)重复测量。
1．在做双缝干涉实验时，在观察屏的某处是亮纹，则对某一光子到达观察屏的位置，下列说法正确的是（　　）
A．一定到达亮纹位置 B．一定到达暗纹位置
C．该光子可能到达观察屏的任意位置 D．以上说法均不可能
2．一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
3．用双缝干涉测光的波长。实验装置如图1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2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）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3所示，则对准第1条时读数x1＝　 　mm、对准第4条时读数x2＝　 　mm
（2）写出计算波长λ的表达式，λ＝　 　（用符号表示），λ＝　 　mm（保留三位有效数字）
4．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）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）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△x，则单色光的波长λ＝　 　：
（3）某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。则所测单色光的波长　 　mm（结果保留3位有效数字）
5．下列说法正确的是（　　）
A．只有横波才能产生干涉现象
B．红光的光子能量比紫光光子能量大
C．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现条纹时而出现暗条纹
D．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空中，在不断增大入射角水面上首先消失的是绿光
要点一　实验原理与操作
【注意事项】
(1)双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，且注意保养。
(2)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、双缝平行且间距适当。
(3)光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近。
(4)照在光屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝，测量头与遮光筒不共轴所致；干涉条纹不清晰的一般原因是单缝与双缝不平行所致，故应正确调节。
要点二　数据处理与误差分析
【数据处理】
(1)条纹间距Δx＝。
(2)波λ＝Δx。
(3)计算多组数据，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
①干涉条纹没有调整到最清晰的程度；
②误认为Δx为亮(暗)条纹的宽度；
③分划板刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于条纹中心；
④测量多条亮条纹间的距离时读数不准确，此间距中的条纹数未数清。
要点一　实验原理与操作
例1、如图甲为做“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置示意图，回答下列问题：
（1）实验时单缝与双缝应该相互　 　；（填“平行”或“垂直”）
（2）下列说法正确的是　 　；
A．减小屏与双缝距离，干涉条纹间距变窄
B．将蓝色滤光片换成红色滤光片，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．如果去掉滤光片，则屏上干涉条纹消失
（3）如图乙为实验装置中50分度游标卡尺测量头，转动手轮，使分划板的中心刻线分别对准第1条亮纹、第7条亮纹的中心，读数分别为X1和X7．图丙为X7的放大图，则X7＝　 　mm：若单缝与双缝间的距离L1，双缝与屏的距离L2，双缝间距d，写出计算波长λ的表达式：　 　。（表达式用字母表示）
【答案】（1）平行；（2）AB；（3）19.14，。
【解析】（1）单缝和双缝需要互相平行。
（2）A、根据双缝干涉条纹的间距公式△x＝λ知，减小光屏与双缝的距离，干涉条纹间距变窄。故A正确。
B、将滤光片由蓝色换成红色，波长变大，则干涉条纹间距变宽。故B正确。
C、将单缝向双缝移动一小段距离，干涉条纹间距不变。故C错误。
D、去掉滤光片，将出现彩色的干涉条纹。故D错误。
故选：AB。
（3）主尺的读数为19mm，游标尺的读数为7×0.02mm＝0.14mm，所以X7＝19mm+0.14mm＝19.14mm
根据双缝干涉条纹的间距公式得：△x＝，其中△x＝
联立解得：λ＝
针对训练1．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图2－4－8所示．
图2－4－8
(1)以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点：
A．灯丝和单缝及双缝必须平行放置 B．干涉条纹与双缝垂直
C．干涉条纹疏密程度与双缝宽度有关 D．干涉条纹间距与光的波长有关
以上几点中你认为正确的是________．
(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时，手轮上的示数如图2－4－9所示，该读数为________mm.
图2－4－9　　　　　　图2－4－10
(3)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2－4－10所示．则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值________(填“大于”、“小于”或“等于”)实际值．
要点二　数据处理与误差分析
例2、(1)备有下列仪器：
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)已知双缝到光屏之间的距离L＝500 mm，双缝之间的距离d＝0.50 mm，单缝到双缝之间的距离s＝100 mm，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条亮纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B条亮纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图2－4－11所示．则入射光的波长λ＝________m(结果保留两位有效数字)．
图2－4－11
(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
【答案】(1)ADCBE　(2)6.4×10－7　(3)AB
【解析】(1)略(2)游标卡尺读数精确度为0.1 mm，A位置主尺读数为11 mm，游标尺读数为1，读数为x1＝11 mm＋1×0.1 mm＝11.1 mm，同理B位置读数为x2＝15.6 mm，则条纹间距Δx＝＝0.64 mm.利用λ＝Δx＝6.4×10－7m.
(3)由Δx＝λ可知，要增大条纹间距，可用波长更长的入射光或增大双缝到屏的距离，故A、B正确．
针对训练2．在用双缝干涉测量光的波长”实验中，如图甲所示，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d＝0.25mm的双缝。从仪器注明的规格可知，单缝与双缝之间的距离为5.0cm，光屏与双缝间的距离L＝60.00cm。接通电源使光源正常工作。
（1）在图甲中，要使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，以下操作合理的是　 　
A．移动光源 B．转动测量头 C．调节拨杆 D．转动遮光筒
（2）将测量头的分划板的中心刻线与某亮纹A中心对齐，测量头的游标卡尺读数如图乙所示，其读数为　 　mm；继续移动分划板，使分划板的中心刻线与亮纹B中心对齐，测量头的游标卡尺读数为27.20mm。则所测的单色光波长为　 　m（结果均保留两位有效数字）。
1、用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间的距离d的大小恰好是图中游标卡尺的读数，如图丁所示；双缝到毛玻璃间的距离的大小由图中的毫米刻度尺读出，如图丙所示；实验时先移动测量头(如图甲)上的手轮，把分划线对准靠近最左边的一条亮条纹(如图乙所示)，并记下螺旋测微器的读数x1(如图戊所示)，然后转动手轮，把分划线向右移动，直到对准第7条亮条纹并记下螺旋测微器的读数x2(如图己所示)，由以上测量数据求该单色光的波长。
2、如图实－9所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以(　　)
图实－9
A．增大S1与S2的间距 B．减小双缝屏到光屏的距离
C．将绿光换为红光 D．将绿光换为紫光
3．用激光做单缝衍射实验和双缝干涉实验，比普通光源效果更好，图像更清晰。如果将感光元件置于光屏上，则不仅能在光屏上看到彩色条纹，还能通过感光元件中的信号转换，在电脑上看到光强的分布情况。下列说法正确的是(　　)
图实－8
A．当做单缝实验时，光强分布图如乙所示B．当做单缝实验时，光强分布图如丙所示
C．当做双缝实验时，光强分布图如乙所示D．当做双缝实验时，光强分布图如丙所示
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1．如图2－4－7所示，在用单色光做双缝干涉实验时，若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动则(　　)
图2－4－7
A．不再产生干涉条纹
B．仍可产生干涉条纹，且中央亮纹P的位置不变
C．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向上移
D．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向下移
2．分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，在屏上得到相邻的明条纹间的距离分别为Δx1和Δx2，则(　　)
A．Δx1＜Δx2
B．Δx1＞Δx2
C．若双缝间距离d减小，而其他条件保持不变，则Δx1增大
D．若双缝间距离d减小，而其他条件保持不变，则Δx1不变
3．在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，这时(　　)
A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失
B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在
C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮
D．屏上无任何光亮
4．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，要把它们放在如图实－11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。
图实－11
(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，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；
②按合理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用米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)测量数条亮纹间的距离。
在操作步骤②时还应注意__________________________和____________________________。
(3)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实－12甲所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时如图乙所示的手轮上的示数______mm，求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm。
图实－12
(4)已知双缝间距d为2.0×10－4 m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，由计算式λ＝__________，求得所测红光波长为__________ nm。
第49讲 实验（二）用双缝干涉测光的波长(解析版)
理解双缝干涉实验原理
观察双缝干涉图样
了解测量头的构造及使用方法
测定单色光的波长

【实验步骤】
1．观察干涉条纹
(1)按实验原理图将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安装在光具座上。
(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，使光源发出的光能沿轴线到达光屏。
(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，二者间距约5 cm～10 cm，这时，可观察白光的干涉条纹。
(5)在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。
2．测定单色光的波长
(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央，记下手轮上的读数a1，将该条纹记为第1条亮纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a2，将该条纹记为第n条亮纹。
(3)用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(d是已知的)。
(4)重复测量。
1．在做双缝干涉实验时，在观察屏的某处是亮纹，则对某一光子到达观察屏的位置，下列说法正确的是（　　）
A．一定到达亮纹位置 B．一定到达暗纹位置
C．该光子可能到达观察屏的任意位置 D．以上说法均不可能
【答案】C
【解析】AB、双缝干涉实验时，明暗条纹是光子的相互叠加而成的现象，明条纹是光子到达机率较大，而暗条纹光子到达的机率较小，故AB错误；
CD、光子会可能到达观察屏的任意位置，故C正确，D错误；
2．一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
【答案】D
【解析】旋转测量头，分划板竖线随之旋转，可使分划板竖线与亮条纹对齐，故ABC错误，D正确；
3．用双缝干涉测光的波长。实验装置如图1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2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）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3所示，则对准第1条时读数x1＝　 　mm、对准第4条时读数x2＝　 　mm
（2）写出计算波长λ的表达式，λ＝　 　（用符号表示），λ＝　 　mm（保留三位有效数字）
【答案】（1）2.190，7.869；（2），6.76×10﹣4
【解析】（1）由图3所示可知，对准第1条时读数为：x1＝2mm+19.0×0.01mm＝2.190mm；
对准第4条时读数为：x2＝7.5mm+36.9×0.01mm＝7.869mm；
（2）相邻条纹间距为：△x＝，
由条纹间距公式有：△x＝可知波长为：λ＝，
代入数据解得：λ＝6.76×10﹣4mm；
4．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）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）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△x，则单色光的波长λ＝　 　：
（3）某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。则所测单色光的波长　 　mm（结果保留3位有效数字）
【答案】（1）B；（2）；（3）630
【解析】（1）增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度减小，根据相邻亮条纹间的距离为△x＝λ，为减小相邻亮条纹（暗条纹）间的宽度，可增大双缝间距离或减小双缝到屏的距离；故B正确，ACD错误
故选：B；
（2）第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为△x，则两个相邻明纹（或暗纹）间的距离为：△x′＝
则单色光的波长为：λ＝
（3）将双缝的间距为0.300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，以及n＝4代入公式可得：λ＝6.3×10﹣7m＝630nm；
5．下列说法正确的是（　　）
A．只有横波才能产生干涉现象
B．红光的光子能量比紫光光子能量大
C．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现条纹时而出现暗条纹
D．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空中，在不断增大入射角水面上首先消失的是绿光
【答案】D
【解析】A、波的干涉和衍射现象是波特有的现象，并非只有横波才能产生干涉现象，故A错误。
B、光的频率小于紫光，根据E＝hv知，红光的光子能量小，故B错误；
C、光的双缝干涉，在光屏上的某一位置会始终出现明条纹或暗条纹，并非时明时暗，故C错误；
D、由于红光的频率比绿光的小，所以红光的折射率小，即绿光全反射的临界角小，所以最先消失的为绿光，故D正确；
要点一　实验原理与操作
【注意事项】
(1)双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，且注意保养。
(2)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、双缝平行且间距适当。
(3)光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近。
(4)照在光屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝，测量头与遮光筒不共轴所致；干涉条纹不清晰的一般原因是单缝与双缝不平行所致，故应正确调节。
要点二　数据处理与误差分析
【数据处理】
(1)条纹间距Δx＝。
(2)波λ＝Δx。
(3)计算多组数据，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
①干涉条纹没有调整到最清晰的程度；
②误认为Δx为亮(暗)条纹的宽度；
③分划板刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于条纹中心；
④测量多条亮条纹间的距离时读数不准确，此间距中的条纹数未数清。
要点一　实验原理与操作
例1、如图甲为做“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置示意图，回答下列问题：
（1）实验时单缝与双缝应该相互　 　；（填“平行”或“垂直”）
（2）下列说法正确的是　 　；
A．减小屏与双缝距离，干涉条纹间距变窄
B．将蓝色滤光片换成红色滤光片，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．如果去掉滤光片，则屏上干涉条纹消失
（3）如图乙为实验装置中50分度游标卡尺测量头，转动手轮，使分划板的中心刻线分别对准第1条亮纹、第7条亮纹的中心，读数分别为X1和X7．图丙为X7的放大图，则X7＝　 　mm：若单缝与双缝间的距离L1，双缝与屏的距离L2，双缝间距d，写出计算波长λ的表达式：　 　。（表达式用字母表示）
【答案】（1）平行；（2）AB；（3）19.14，。
【解析】（1）单缝和双缝需要互相平行。
（2）A、根据双缝干涉条纹的间距公式△x＝λ知，减小光屏与双缝的距离，干涉条纹间距变窄。故A正确。
B、将滤光片由蓝色换成红色，波长变大，则干涉条纹间距变宽。故B正确。
C、将单缝向双缝移动一小段距离，干涉条纹间距不变。故C错误。
D、去掉滤光片，将出现彩色的干涉条纹。故D错误。
故选：AB。
（3）主尺的读数为19mm，游标尺的读数为7×0.02mm＝0.14mm，所以X7＝19mm+0.14mm＝19.14mm
根据双缝干涉条纹的间距公式得：△x＝，其中△x＝
联立解得：λ＝
针对训练1．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图2－4－8所示．
图2－4－8
(1)以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点：
A．灯丝和单缝及双缝必须平行放置 B．干涉条纹与双缝垂直
C．干涉条纹疏密程度与双缝宽度有关 D．干涉条纹间距与光的波长有关
以上几点中你认为正确的是________．
(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时，手轮上的示数如图2－4－9所示，该读数为________mm.
图2－4－9　　　　　　图2－4－10
(3)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2－4－10所示．则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值________(填“大于”、“小于”或“等于”)实际值．
【答案】(1)ACD　(2)0.702　(3)大于
【解析】(1)为使屏上的干涉条纹清晰，灯丝与单缝和双缝必须平行放置，所得到的干涉条纹与双缝平行；由Δx＝λ可知，条纹的疏密程度与双缝间距离、光的波长有关，所以A、C、D选项正确．
(2)固定刻度读数为0.5 mm，可动刻度读数为20.2，所以测量结果为0.5 mm＋20.2×0.01 mm＝0.702 mm.
(3)测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，由几何知识可知测量头的读数大于条纹间的实际距离．
要点二　数据处理与误差分析
例2、(1)备有下列仪器：
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)已知双缝到光屏之间的距离L＝500 mm，双缝之间的距离d＝0.50 mm，单缝到双缝之间的距离s＝100 mm，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条亮纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B条亮纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图2－4－11所示．则入射光的波长λ＝________m(结果保留两位有效数字)．
图2－4－11
(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
【答案】(1)ADCBE　(2)6.4×10－7　(3)AB
【解析】(1)略(2)游标卡尺读数精确度为0.1 mm，A位置主尺读数为11 mm，游标尺读数为1，读数为x1＝11 mm＋1×0.1 mm＝11.1 mm，同理B位置读数为x2＝15.6 mm，则条纹间距Δx＝＝0.64 mm.利用λ＝Δx＝6.4×10－7m.
(3)由Δx＝λ可知，要增大条纹间距，可用波长更长的入射光或增大双缝到屏的距离，故A、B正确．
针对训练2．在用双缝干涉测量光的波长”实验中，如图甲所示，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d＝0.25mm的双缝。从仪器注明的规格可知，单缝与双缝之间的距离为5.0cm，光屏与双缝间的距离L＝60.00cm。接通电源使光源正常工作。
（1）在图甲中，要使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，以下操作合理的是　 　
A．移动光源 B．转动测量头 C．调节拨杆 D．转动遮光筒
（2）将测量头的分划板的中心刻线与某亮纹A中心对齐，测量头的游标卡尺读数如图乙所示，其读数为　 　mm；继续移动分划板，使分划板的中心刻线与亮纹B中心对齐，测量头的游标卡尺读数为27.20mm。则所测的单色光波长为　 　m（结果均保留两位有效数字）。
【答案】（1）C；（2）18.45，6.1×10﹣7
【解析】（1）要使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，则要增大条纹的宽度，根据公式：△x＝可知，增大双缝到屏的距离L或减小双缝之间的距离都可以增大条纹的间距，故C正确，ABD错误；
故选：C
（3）丙图中主尺读数为18mm，游标读数为0.05×9＝0.45mm，总读数为：18.45mm；条纹的宽度为：
＝1.46mm
根据条纹间距公式可知，其波长为：
＝＝6.1×10﹣7m；
1、用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间的距离d的大小恰好是图中游标卡尺的读数，如图丁所示；双缝到毛玻璃间的距离的大小由图中的毫米刻度尺读出，如图丙所示；实验时先移动测量头(如图甲)上的手轮，把分划线对准靠近最左边的一条亮条纹(如图乙所示)，并记下螺旋测微器的读数x1(如图戊所示)，然后转动手轮，把分划线向右移动，直到对准第7条亮条纹并记下螺旋测微器的读数x2(如图己所示)，由以上测量数据求该单色光的波长。
【答案】8×10－7 m
【解析】根据条纹宽度公式Δx＝λ可知，波长λ＝Δx，只要根据题目提供的数据就可求解，由丁图可直接读出
d＝0.25 mm＝0.000 25 m，
双缝到屏的距离由丙图读出
l＝749.8 mm＝0.749 8 m
由图乙、戊、己可知，两条相邻亮条纹间的距离
Δx＝ mm＝2.400 mm＝0.002 400 m。
将以上数据代入得
λ＝＝ m≈8×10－7 m。
2、如图实－9所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以(　　)
图实－9
A．增大S1与S2的间距 B．减小双缝屏到光屏的距离
C．将绿光换为红光 D．将绿光换为紫光
【答案】C
【解析】由双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，要增大条纹间距，可以增大双缝到屏的距离，减小双缝间距，选用波长更长的单色光，因此C项正确。
3．用激光做单缝衍射实验和双缝干涉实验，比普通光源效果更好，图像更清晰。如果将感光元件置于光屏上，则不仅能在光屏上看到彩色条纹，还能通过感光元件中的信号转换，在电脑上看到光强的分布情况。下列说法正确的是(　　)
图实－8
A．当做单缝实验时，光强分布图如乙所示B．当做单缝实验时，光强分布图如丙所示
C．当做双缝实验时，光强分布图如乙所示D．当做双缝实验时，光强分布图如丙所示
【答案】AD
【解析】当做单缝实验时，中间是亮条纹，往两侧条纹亮度逐渐降低，且亮条纹的宽度不等，所以其光强分布图如乙所示，A项正确，B项错误；当做双缝实验时，在屏上呈现的是宽度相等的亮条纹，所以其光强分布图如丙所示，C项错误，D项正确。
课时检测
1．如图2－4－7所示，在用单色光做双缝干涉实验时，若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动则(　　)
图2－4－7
A．不再产生干涉条纹
B．仍可产生干涉条纹，且中央亮纹P的位置不变
C．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向上移
D．仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向下移
【答案】B
【解析】同一单缝S发出的光到两缝S1、S2形成频率相同的相干光源，叠加后仍形成干涉条纹，中央亮纹位置不变，因为该点到两缝距离差为零．
2．分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，在屏上得到相邻的明条纹间的距离分别为Δx1和Δx2，则(　　)
A．Δx1＜Δx2
B．Δx1＞Δx2
C．若双缝间距离d减小，而其他条件保持不变，则Δx1增大
D．若双缝间距离d减小，而其他条件保持不变，则Δx1不变
【答案】BC
【解析】由Δx＝λ可知相同，λ越大Δx越大；l、λ不变，d减小，Δx增大．
3．在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，这时(　　)
A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失
B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在
C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮
D．屏上无任何光亮
【答案】C
【解析】两缝透过的红光和绿光不是相干光源，不能发生干涉现象，没有干涉条纹，由于有光到光屏，所以仍有光亮．
4．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，要把它们放在如图实－11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。
图实－11
(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，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；
②按合理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用米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)测量数条亮纹间的距离。
在操作步骤②时还应注意__________________________和____________________________。
(3)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实－12甲所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时如图乙所示的手轮上的示数______mm，求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm。
图实－12
(4)已知双缝间距d为2.0×10－4 m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，由计算式λ＝__________，求得所测红光波长为__________ nm。
【答案】(1)E、D、B　(2)单缝和双缝间距5 cm～10 cm
使单缝与双缝相互平行　(3)13.870　2.310
(4)Δx　6.6×102
【解析】(1)光源发出的光经过滤光片后变成单色光，单色光经过单缝后相当于线光源，再透过双缝时，双缝相当于振动情况完全相同的相干光源。双缝发出的两列相干光在光屏上叠加后形成稳定的干涉条纹，故双缝干涉仪上自左向右依次是：白光光源C、滤光片E、单缝D、双缝B和毛玻璃屏A。
(2)安装光学元件时，应注意单缝和双缝间距离为5 cm～10 cm，同时，单缝与双缝平行。
(3)图中两测量头的示数分别为：
l1＝2.320 mm
l2＝(13.5＋37.0×0.01) mm＝13.870 mm
相邻两亮条纹间距离为：
Δx＝＝ mm＝2.310 mm
(4)由Δx＝λ得：λ＝Δx
红光的波长为：
λ＝Δx＝×2.310×10－3 m
＝6.6×10－7 m＝6.6×102 nm

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