4 实验：用双缝干涉测量光的波长知识点题库

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）本实验的实验步骤有:

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，记下此时图乙中手轮上的示数mm，求得相邻亮纹的间距Δx为mm。
（4）已知双缝间距d为2.0×10^-4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算公式λ=，求得所测红光波长为mm。

在做双缝干涉实验时，发现100个光子中有96个通过双缝后打到了视察屏上的b处，则b处可能是（）

A . 亮纹 B . 暗纹 C . 既有可能是亮纹也有可能是暗纹 D . 以上各种情况均有可能

（单选）在杨氏双缝干涉实验中，如果单色光源S从如图所示的中轴位置沿垂直于SO的方向向上移动一段微小的距离，则相邻明条纹间的间距如何变化？中心干涉条纹向何方向移动？（）

A . 相邻明条纹间的间距不变，中心干涉条纹向上移动 B . 相邻明条纹间的间距变大，中心干涉条纹向下移动 C . 相邻明条纹间的间距不变，中心干涉条纹向下移动 D . 相邻明条纹间的间距变小，中心干涉条纹向上移动

某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行，正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示，

（1）下列操作应该在将玻璃砖放在白纸上之前完成的有．

A . 在白纸上画一条直线代表空气与玻璃的一个界面 B . 在白纸上画两条直线代表空气与玻璃的两个界面 C . 画一条线段代表入射光线 D . 画一条线段代表折射光线 E . 画一条线段代表光线透过玻璃砖后的传播路径
（2）此玻璃的折射率计算式为n=（用图中的θ₁、θ₂ 表示）；
（3）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度．（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量．

a、b两束单色光分别用同一双缝干涉装置进行实验，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，图甲是a光照射时形成的干涉图样，图乙是b光照射时形成的干涉图样．下列关于a、b两束单色光的说法正确的是（）

A . b光子的能量较大 B . 在水中a光传播的速度较小 C . 若用b光照射某金属没有光电子逸出，则a光照射该金属时也没有光电子逸出 D . 若a光是氢原子的核外电子从第四能级向第二能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子的核外电子从第二能级向第一能级跃迁时产生的

在光的双缝干涉实验中，在光屏上放上照相底片并设法减弱光子流的强度，尽可能使光子一个一个地通过狭缝，在曝光时间不长和曝光时间足够长两种情况下，实验结果是

①若曝光时间不长，．

②若曝光时间足够长，．

③这一实验结果表明光既有，又具有．

（1）如图甲所示，为了观察双缝干涉图样，在暗室中做光的干涉实验，打开激光器，让一束黄色的激光通过双缝。

①在光屏上观察到的图案应该是图乙中的（选填“a”或“b”）；

②为了让光屏上观察到的条纹间距变大，下列做法可行的是。

A.其它条件不变，只将光源换为红色激光光源

B.其它条件不变，只将光源换为蓝色激光光源

C.其它条件不变，只换一个双缝间距较小的双缝

D.其它条件不变，只减小双缝与光屏的距离
（2）如图甲所示为实验室的一款直流电流表，其接线柱间的标识如图乙所示，其使用说明书上附的电流表内部线路如图丙所示。

①某次用 0~3A 量程测量时，示数如图丁所示，其读数为A.

②该款电流表 0~0.6A 量程对应的内阻为请用图丙中的阻值符号 Rg、R₁、R₂、R₃表示）.

③若电阻 R₁ 断路，则电流表允许通过的最大电流约为mA（结果保留两位有效数字）.

在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图所示，并选用缝间距d＝0.2 mm的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L＝700 mm。接通电源使光源正常工作．

（1） M、N、P三个光学元件依次为

A . 滤光片、单缝片、双缝片 B . 滤光片、双缝片、单缝片 C . 偏振片、单缝片、双缝片 D . 双缝片、偏振片、单缝片
（2）对于某种单色光，为增加相邻亮条纹（暗条纹）间的距离，可采取的方法有.

A . 减小双缝间距离 B . 增大单缝间距离 C . 减小透镜与光源的距离 D . 增大双缝到屏的距离
（3）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
（4）上题中（1）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图甲所示，图中的数字是该同学给各暗条纹的编号，此时图乙中游标卡尺上的读数x₁＝1.16 mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙所示，此时图丁中游标卡尺上的读数x₂＝mm；
（5）利用上述测量结果，经计算可得两个相邻亮条纹（或暗条纹间）的距离Δx，进而计算得到这种色光的波长λ＝nm。

利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d＝0.4 mm，双缝到光屏间的距离L＝0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中(a)、(b)所示给出，则：

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（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为x_A＝mm，x_B＝mm，相邻两条纹间距Δx＝mm；
（2）波长的表达式λ＝(用Δx、L、d表示)，该单色光的波长λ＝m；
（3）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将(填“变大”“不变”或“变小”)．

如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样 $\text{[math]}$ 现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜，光的传播路径与方向可能正确的是( )

A .

B .

C .

D .

用波长为0.51μm的绿光经双缝干涉装置在屏上得到干涉条纹，测得两条亮条纹间距为0.5mm。将该装置放到水中并改用红光做双缝干涉实验，测得干涉条纹中两相邻亮条纹间距仍为0.5mm。若水对红光的折射率为 $\text{[math]}$ ，求红光的频率ν。（结果保留两位有效数字）

利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的距离l=0.5m，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。

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（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）某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则

①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为x_A=11.1mm，在B位置时游标卡尺读数为x_B=mm，相邻两条纹间距Δx=mm；

②该单色光的波长λ=nm；
（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，如图所示。则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值实际值。（填“大于”、“小于”或“等于”）

1924年，德布罗意提出了物质波理论，他假设实物粒子也具有波动性，大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子（如电子、质子等），他认为粒子的动量p与波的波长 $\text{[math]}$ 之间遵从关系： $\text{[math]}$ （h为普朗克常量），这一假说后来在一系列实验中得到了证实。如图甲所示，在电子双缝干涉实验中，将电子垂直射向两个紧靠的平行狭缝（电子发射端到两狭缝距离相等），在缝后放上一个安装有电子侦测器的屏幕（屏幕上的O点位于两狭缝中心对称轴的正后方，图中未画出），电子打到探测器上会在屏幕上出现亮点。在实验中，以速率v₀发射电子，开始时，屏幕上出现没有规律的亮点，但是当大量的电子到达屏幕之后，发现屏幕上不同位置出现亮点的概率并不相同，且沿垂直双缝方向呈现出间隔分布，如图乙所示．这种间隔分布类似于光的干涉中出现的明暗相间的条纹．则下列说法中正确的是（）

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A . 以速率2v₀发射电子，重复实验，O点可能处在暗条纹上 B . 以速率2v₀发射电子，重复实验，所形成的条纹间距会变小 C . 若将两个狭缝沿垂直缝的方向移动一段很小的距离（不改变狭缝和屏幕间的距离），重复实验，如果屏幕上仍有间隔的条纹分布，则O点一定处在暗条纹上 D . 若将两个狭缝沿垂直缝的方向移动一段很小的距离（不改变狭缝和屏幕间的距离），重复实验，如果屏幕上仍有间隔的条纹分布，则O点一定处在明条纹上

利用双缝干涉测光的波长实验中，双缝间距d=0.4 mm，双缝到光屏的距离L=0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所示，则：

（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为x_A=11.1 mm，x_B=mm；相邻两条纹间距Δx=mm；
（2）波长的表达式λ=（用Δx、L、d表示），该单色光的波长λ=m；
（3）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将（填“变大”、“不变”或“变小”）．

利用双缝干涉测光的波长的实验中，双缝间距 $\text{[math]}$ ，双缝到光屏间的距离 $\text{[math]}$ ，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也由图中所给出，则：

（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为 $\text{[math]}$ mm， $\text{[math]}$ mm，相邻两条纹间距 $\text{[math]}$ mm；
（2）波长的表达式 $\text{[math]}$ （用 $\text{[math]}$ 、l、d表示），该单色光的波长 $\text{[math]}$ m；
（3）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将（填“变大”、“不变”或“变小”）。

如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距 $\text{[math]}$ 的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离 $\text{[math]}$ 。然后，接通电源使光源正常工作。

①按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹变疏。以下改动可实现这个效果的是；

A．仅将凸透镜与滤光片的位置互换

B．仅将绿色滤芯光片换成红色的滤芯光片

C．仅将单缝靠近双缝移动少许

D．仅将单缝远离双缝移动少许

②用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板处于B位置时游标卡尺读数如图乙中所给出，则分划板在图中B位置时游标卡尺读数为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

③若已知分划板处于A位置时，刻度为11.1 $\text{[math]}$ ，该单色光的波长 $\text{[math]}$ m（结果保留2位有效数字）。

某同学在“用双缝干涉测光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。使用的双缝间距d已知。实验时，首先调节单缝和双缝的中心位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝互相平行。当屏上出现了干涉图样后，通过测量头（与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm）观察到第一条亮纹的位置如图乙中（a）所示，第五条亮纹位置如图乙中（b）所示，可得相邻两条亮纹间的距离 $\text{[math]}$ mm，再测出双缝与屏之间的距离l，即可根据公式 $\text{[math]}$ （用题中所给字母表示）算出光的波长。

在“用双缝干涉测光的波长”实验中。

（1）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，游标尺上有50分度。某同学调整手轮，目镜中十字叉丝的竖直线对准某亮条纹（定义为第一条）正中心，此时游标尺的读数如图乙所示；接着再转动手轮，目镜中十字叉丝的竖直线对准第7条亮条纹正中心，此时游标尺上读数如图丙所示，则 mm，利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离 mm。
（2）图为实验用到的拨杆，请问它是按照下列哪种方式安装和操作的 ____

A . 拨杆A处丫字叉套在单缝所在处的支柱并为轴，手持拨杆的C端，通过左右拨动来调节B小孔套住的双缝 B . 拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱并为轴，手持拨杆的C端，通过手的左右拨动来调节A丫字叉套住的单缝 C . 拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱并为轴，手持拨杆的C端，通过手的上下拨动来调节A丫字叉套住的单缝

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，要把它们放在图1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，放置单缝、双缝时，必须使缝，并使各元件的中心位于遮光简的轴线上，单缝、双缝间的距离要适当；
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。
（3）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2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，记下此时图3中手轮上的示数mm，求得相邻亮条纹的间距 $\text{[math]}$ 为mm；
（4）已知双缝间距d为 $\text{[math]}$ ，测得双缝到屏的距离l为0.700m，求得所测红光波长为nm。

某同学利用图1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。回答下列问题：

（1）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹的中央，手轮的读数如图2所示，读数为mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第6条亮条纹的中央，手轮的读数如图3所示，读数为mm，则相邻两亮条纹的间距是mm；
（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，如图4所示，测得第1条暗条纹中心到第n条亮条纹中心之间的距离为x，则单色光的波长 $\text{[math]}$ 。

4 实验：用双缝干涉测量光的波长 知识点题库

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