4.4 用双缝干涉仪测量光的波长知识点题库

在双缝干涉实验中，明暗条纹形成的原因解释正确的是（）

A . 暗条纹处一定没有光子到达 B . 暗条纹处可能也有光子到达 C . 光子到达暗条纹处的概率很小 D . 光子到达明条纹处的概率很大

如图所示为某同学《用双缝干涉测量光的波长》的实验装置，双缝的间距为d=0.025cm，双缝到屏的距离为L=90.000cm．实验时，首先调节光源和滤光片的中心位于遮光筒的中心轴线上，并使和竖直且互相平行．当屏上出现了干涉图样后，通过调整测量头（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）观察第一条亮纹的位置坐标如（a）图中所示为x₁=1.128mm处，第五条亮纹位置坐标如（b）图中所示为x₅=mm．被测光波的波长为（用题中代表各物理量的字母表示，不用算出具体数值）

某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图1所示。

（1）某同学经过粗略的调试后，出现了干涉图样，但不够清晰，以下调节做法正确的是______。

A . 旋转测量头 B . 上下拨动金属拨杆 C . 左右拨动金属拨杆 D . 前后拨动金属拨杆
（2）该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图2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 . 仅旋转单缝 C . 仅旋转双缝 D . 仅旋转测量头
（3）如图3所示中条纹间距表示正确是。

在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示：

（1）以白炽灯为光源，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，你认为正确的是。

A . 单缝和双缝必须平行放置 B . 各元件的中心可以不在遮光筒的轴线上 C . 双缝间距离越大呈现的干涉条纹越密 D . 若将滤光片移走则无干涉现象产生
（2）当测量头中的分划板中心刻线第一次对齐A条纹中心时，游标卡尺的示数如图（3）所示，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时，游标卡尺的示数如图（4）所示，已知双缝间距为 $\text{[math]}$ ，从双缝到屏的距离为 $\text{[math]}$ ，则图（4）中游标卡尺的示数为 $\text{[math]}$ ，所测光波的波长为 $\text{[math]}$ （保留两位有效数字）。
（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，如图丙所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距 $\text{[math]}$ 时，测量值实际值。（填“大于”、“小于”或“等于“）

利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，下列说法中正确的有（）.

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

（1）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，备有下列器材：

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=500mm，双缝之间的距离 d=0.50mm，单缝到双缝之间的距离 s=100mm，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 条亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准 B 条亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图所示，则： B 位置读数是；入射光的波长 λ=m（计算结果保留两位有效数字）。
（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

（1）如图，长为l的细绳下方悬挂一小球a。绳的另一端固定在天花板上O点处，在O点正下方 $\text{[math]}$ l的 $\text{[math]}$ 处有一固定细铁钉。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度（约为2°）后由静止释放，并从释放时开始计时。当小球a摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡。设小球相对于其平衡位置的水平位移为x ，向右为正。下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的x-t关系的是_____。

A . B . C . D .
（2）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：

（i）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

（ii）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Δx ，则单色光的波长λ=；

（iii）某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为nm（结果保留3位有效数字）。

用如图（1）所示的实验装置做“双缝干涉测光的波长”实验：

（1）以下实验装置操作及现象说法正确的是___。

A . 测完了紫光的波长后，要再测量红光的波长，只需要更换滤光片，不需要再调节单缝及双缝就可以直接测量 B . 去掉滤光片就观察不到干涉现象 C . 若将光源换成激光，则不需要滤光片及单缝也能通过干涉现象测出光波的波长 D . 若将光源换成激光，则不需要滤光片及双缝也能通过干涉现象测出光波的波长
（2）在实验中，双缝间距d=0.5mm，双缝与光屏问距离L=0.5m，某次实验在分划板上得到清晰的干涉图像，分划板中心与第一条亮条纹中心，第八条亮条纹中心对齐时游标卡尺读数如图（2）所示，则分划板在第八条亮条纹中心对齐时游标卡尺读数为mm，单色光的波长为m(结果保留2位有效数字)。

在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，请按照题目要求回答下列问题。

图片_x0020_100013

（1）如图所示，光具座上放置的光学元件有光源、遮光筒和其它元件，其中a、b、c、d 各装置的名称依次是下列四个选项中的_________；

A . a 滤光片、b 单缝、c 双缝、d 光屏 B . a 双缝、b 单缝、c 滤光片、d 光屏 C . a 滤光片、b 双缝、c 单缝、d 光屏 D . a 双缝、b 滤光片、c 单缝、d 光屏
（2）已知该装置中双缝间距 d=0.50mm，双缝到光屏的距离 L=0.50m，在光屏上得到的干涉图样如图甲所示，分划板在图中 A 位置时游标卡尺如图乙所示，则其示数为下列选项中的_________；

A . 111.10mm B . 11.12mm C . 110.2mm D . 11.2mm
（3）在 B 位置时游标卡尺如图丙所示。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。下列选项中的数据最接近正确实验结果的是____________。

A . 6.0×10^-7 m B . 6.4×10^-7 m C . 6.8×10^-7m D . 7.2×10^-7 m

在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，用图甲装置测量红光的波长：

图片_x0020_100012

图片_x0020_100013

（1）图甲中标示的器材“A”应为；
（2）图乙中测量头的读数为mm；
（3）下列操作正确的是_________。

A . 先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头 B . 接通电源前把输出电压调到小灯泡额定的电压 C . 测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线与该亮纹边缘重合
（4）下列图示中条纹间距表示正确是______。

A . B . C . D .

如图1是“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置，实验中以白炽灯泡（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）作为光源，利用学生电源“直流 $\text{[math]}$ ”挡为白炽灯泡供电。

（1）实验过程中，小夏同学先将学生电源的挡位旋钮打到 $\text{[math]}$ ，然后闭合开关，电源显示过载自动断电，再次闭合开关均显示过载。为了检测过载的原因，进行如下操作：
①用多用电表“欧姆 $\text{[math]}$ 挡”测白炽灯泡电阻，正确操作后表盘指针如图2所示，则灯泡应该是（选择“短路”、“断路”或“正常”）。

②将多用电表选择开关拨至直流电压“ $\text{[math]}$ ”挡，直接测量学生电源两极电压，正确操作后表盘指针如图3所示，则电源电动势约为V。

③为进一步分析灯泡与电源情况，利用该电源与其他必须的实验器材，通过实验测绘出小灯泡的伏安特性曲线如图4所示，则电源过载的可能原因及解决的办法，下列说法最合理的是。

A．连接电源时误接了交流电压挡，可以通过更换为直流电压挡来解决

B．电源内阻过小，导致电流过大，可以通过串联一个保护电阻来解决

C．刚通电时灯丝温度低电阻小，电流过大，可以通过将电压由小逐渐增大到 $\text{[math]}$ 来解决
（2）解决问题后，小夏同学利用红色滤光片做双缝干涉实验，发现获得的干涉图样条纹间距过密，测量误差较大，下列选项中能够进行有效调整的是_______。

A . 改用绿色滤光片 B . 适当增大单缝与双缝之间的距离 C . 换用间距较小的双缝

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”）．

在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉仪按要求安装在光具座上(如图所示)．从仪器注明的规格可知：双缝屏的缝间距d，像屏与双缝屏间的距离L．然后，接通电源使光源正常工作．

（1）已知测量头是50分度的游标卡尺．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 (a)所示，图(a)中的数字是该同学给各亮纹的编号，此时图(b)中游标尺上的读数x₁＝1.16 mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图(c)所示，此时图(d)中游标尺上的读数x₂＝ mm；
（2）利用上述测量结果，该同学经计算得这种色光的波长λ＝660 nm．已知L＝700 mm，则该同学选用的双缝屏的缝间距d＝mm．(计算结果保留两位有效数字)

如图1是某同学进行杨氏双缝干涉实验的装置，实验以白炽灯泡（12V，21W）作为光源，该同学利用学生电源“直流12V”档为白炽灯泡供电，闭合开关瞬间，电源显示过载自动断电，再次闭合开关均显示过载。

（1）为了检测过载的原因，该同学进行如下操作：
①用多用电表欧姆×1档测白炽灯泡电阻，正确操作后表盘指针如图2所示，则灯泡应该是（选择“短路”、“断路”或“正常”）

②将多用电表选择开关拨至直流电压“50V”档，直接测量学生电源两极电压，正确操作后表盘指针如图3所示，则电源电动势约为V。

③为进一步准确分析灯泡与电源情况，利用该电源与其他必须的实验器材，测绘小灯泡的伏安特性曲线，实验电路如图4所示，用笔代替导线完成实验电路图。

④通过实验，获得该灯泡的伏安特性曲线如图5所示，则电源过载的可能原因及解决的办法，下列说法合理的是。

A．连接电源时误选择了交流电压档，可以通过更换为直流电压档来解决

B．电源内阻过小，导致电流过大，可以通过串连一个保护电阻来解决

C．刚通电时灯丝温度低，电阻小电流过大，可以通过将电压由小逐渐增大到12V来解决
（2）解决问题后，该同学利用红色滤光片进行双缝干涉实验，发现获得的干涉图样条纹间距过密，测量误差较大，下列选项中能够进行有效调整的是____________。

A . 改用绿色滤光片 B . 适当增大单缝与双缝之间的距离 C . 换用间距较小的双缝

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。

小明和小强两位同学根据老师的要求到实验室想利用双缝干涉测量光的波长，实验老师给他们提供(如图甲所示的)实验仪器。接通电源使光源正常发光。回答下列问题：

（1）一开始小明和小强同学按图甲所示将仪器安装在光具座上之后，在目镜中什么也看不到，两人看了说明书之后，相互配合做了如下调节：一是调节光源、凸透镜、遮光筒轴线在同一高度上；二是调节单缝与双缝，使缝的中点位于遮光筒轴线上。但是这次小明同学在目镜中看到了模糊不清的条纹，为了得到清晰的条纹，因仪器装置较长，一人无法完成操作，两人开始分工，小明在目镜中观察，小强必须前后微调(填写图中所给的仪器名称)才能看到清晰的干涉条纹。
（2）经过认真、正确地调节，小明和小强看到了彩色干涉条纹，说明在实验装置当中缺少了。小明和小强认为同样可以测出彩色条纹间距，从而测出光源发出的光的波长，因此调节出如图乙、丙、丁所示的三个彩色条纹图样，请问观察到图乙情景时目镜中心相对于遮光筒轴线是(填“偏左”或“偏右”)的。
（3）观察到图乙情景时，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，此时手轮上的示数为20.00 mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第9条亮纹中心对齐，记下此时手轮上的示数为3.00 mm，求得相邻亮纹的中心间距Δx=mm。
（4）已知双缝间距d=0.200 mm，测得双缝到光屏的距离L=700 mm，由计算表达式λ=，求得所测光源发出光的波长为nm(结果保留三位有效数字)。

如图所示的双缝干涉实验装置中，用拨杆调节单缝与双缝平行时应（填“左右”或“上下”移动。当分别用红色和紫色的滤光片装在单缝前时，在光屏上相邻干涉条纹间距分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （填“＞”“＝”或“＜”）。若双缝之间的距离为0.300mm，双缝与屏幕的距离为1.00m，当装上红色滤光片时，测得第2条到第6条亮条纹中心间的距离为8.40mm，计算红光的波长为nm。

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

用双缝干涉测量光的波长实验装置如图所示，得到不同色光、不同双缝的干涉条纹，如图甲、乙、丙所示。甲、乙为不同单色光通过相同双缝产生的条纹，乙、丙为同种单色光通过不同双缝产生的条纹，则（）

A . 若单缝和双缝不平行，毛玻璃上没有干涉条纹 B . 在遮光筒中没有干涉现象发生 C . 甲图单色光波长小于乙图单色光波长 D . 乙图双缝间距小于丙图双缝间距

在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：

（1）以下哪些操作能够增大屏上相邻两条亮纹之间的距离____

A . 将绿色滤光片换为红色滤光片 B . 增大双缝之间的距离 C . 增大单缝与双缝之间的距离 D . 增大双缝与屏之间的距离
（2）调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某条亮条纹(并将其记为第一条)的中心，如图乙所示，此时手轮上的读数为mm；转动手轮，使分划线向右侧移动到第四条亮条纹的中心位置，读出手轮上的读数，并由两次读数算出第一条亮条纹中央到第四条亮条纹中央之间的距离 a＝9.900mm，又知双缝间距 d＝0.200mm，双缝到屏的距离 l＝1.00m，则对应的光波的波长为m。（保留三位有效数字）

4.4 用双缝干涉仪测量光的波长 知识点题库

4.4 用双缝干涉仪测量光的波长知识点题库