2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题：54 用双缝干涉测光的波长
试卷更新日期：2020-10-30 类型：一轮复习
一、单选题
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1. 用如图所示的装置来观察光的双缝干涉现象时，以下推断正确的是（ ）
A、双缝干涉图样中亮条纹之间的距离相等，暗条纹之间的距离不相等 B、若入射光是白光，则像屏上的条纹是黑白相间的干涉条纹 C、像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时，该点处一定是亮条纹 D、图中双缝屏的作用是使通过双缝的光形成两列相干光波2. 某同学用如图所示的实验装置做“用双缝干涉测量光的波长”实验，下列说法中正确的是（ ）
A、将屏远离双缝，干涉条纹间距变小 B、将滤光片由红色的换蓝色的，干涉条纹间距变大 C、换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变小 D、将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变大二、多选题
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3. 如图为a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则_________
A、在同种均匀介质中，a光的传播速度小于b光的传播速度 B、在真空中，a光的波长大于b光的波长 C、从同种介质射入真空时，逐渐增大入射角，则b光的折射光线首先消失 D、照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和光电流一定大 E、若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生b光的能级能量差大三、填空题
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4. 在双缝干涉实验中，钠灯发出波长为589nm的黄光，在距双缝1m的屏上形成干涉条纹。已知双缝间距为1.68×10－4m，则相邻两明条纹中心间距为m。若改用氦氖激光器作光源，其发出的红光波长比黄光的（选填“长”或“短”），其它条件不变，则相邻两明条纹中心间距比黄光的（选填“大”或“小”）。5. 如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，需要从标尺上读出某条亮条纹的位置。图（a）中所示的读数是mm。若双缝相距为d，双缝到屏间的距离为l，相邻两个亮条纹中心的距离为Δx，则光的波长表示为λ＝（字母表达式），某同学在两个亮条纹之间测量，测出以下结果，其他数据为：d＝0.20mm，l＝700mm，测量Δx的情况如图（b）所示。由此可计算出该光的波长为：λ＝m。
四、实验探究题
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6. “用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图甲所示。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。
①如图乙所示，移动测量头上的手轮，使分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心，记下此时手轮上螺旋测微器的读数 。转动测量头，使分划板的中心刻线向右移动对准第4条亮纹的中心，此时手轮上螺旋测微器的读数x2如图丙所示，则读数 mm；
②已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。计算波长的公式λ=；（用题目中给出的字母表示）
③在此实验中，下列说法正确的是
A．用白光作为光源，屏上将呈现彩色条纹
B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑条纹
C．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上仍将呈现等间距的条纹
D．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上仍将呈现等间距的条纹
7. 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d=0.4mm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=0.5m。然后，接通电源使光源正常工作。
(1)、由理论分析可知，波长为λ的单色光在双缝干涉实验中形成干涉条纹，其相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距Δx=（字母表达式）；
(2)、用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板处于B位置时游标卡尺读数如图中所给出，则分划板在图中B位置时游标卡尺读数为xB=mm；(3)、若已知分划板处于A位置时，刻度为11.1mm，该单色光的波长λ=m（结果保留2位有效数字）；(4)、另一同学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，且条纹数目有所增加。以下改动可实现这个效果的是_____。A、仅将滤光片移至单缝和双缝之间 B、仅将单缝远离双缝移动少许 C、仅将单缝与双缝的位置互换 D、仅将红色滤芯光片换成绿色的滤芯光片8. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：(1)、实验中双缝干涉实验仪如图甲所示，双缝的间距为d，双缝到光屏的距离为l ，透过目镜观察到的干涉图样如图乙所示，分划板刻线在图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为 、 ，则计算入射单色光波长的表达式为 。
(2)、光源是小灯泡，在单缝前加红滤光片，在光屏上得到的是__________。A、明暗相间的白色干涉条纹 B、红黑相间的干涉条纹 C、绿黑相间的干涉条纹(3)、实验中干涉条纹太密，难以测量。下列做法可以增大条纹间距的有__________。A、增大双缝与单缝间距离 B、减小双缝与单缝间距离 C、增大双缝与光屏间距离 D、减小双缝与光屏间距离9. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将实验器材按要求安装在光具座上，如图所示。在实验前已获知的数据有：双缝的间距为 ，双缝到屏的距离为 。
(1)、为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出 处的实验器材是。(2)、分别选用红色和蓝色滤光片做实验，得到的干涉图样是如下四幅图中的两幅。则用红色滤光片做实验得到的干涉图样是其中的______（填选项前面的字母代号）。A、
B、
C、
D、
(3)、当用红色滤光片做实验时，经测量红光干涉条纹中相邻两亮条纹间的距离为 ，则此红光波长大小的表达式 。10.(1)、某同学用如图所示的实验装置做“用双缝干涉测光的波长”的实验，他用带有游标尺的测量头测量相邻两条亮条纹间的距离。转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹（将这一条纹确定为第一亮条纹）的中心，此时游标尺上的示数x1=1.15mm；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第六亮条纹的中心，此时游标尺上的示数x2=8.95mm。双缝间的距离d=0.20mm，双缝到屏的距离L=60cm。实验中计算波长的表达式λ=（用直接测量量的符号表示）。根据以上数据，可计算得出光的波长λ=m。（结果保留两位有效数字）
(2)、关于该实验，以下说法中正确的是（____）。A、将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄 B、将滤光片由蓝色的换成红色的，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11. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图），单缝保持竖直方向，并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作。(1)、组装仪器时，单缝和双缝的空间关系应该为____________。
A、a代表单缝，b代表双缝 B、a代表双缝，b代表单缝 C、二者相互平行放置 D、二者相互垂直放置(2)、将红色滤光片改为绿色滤光片，其他实验条件不变，在目镜中仍可看见清晰的条纹，则_________。A、条纹为横条纹 B、条纹为竖条纹 C、与红光相比条纹间距变窄 D、与红光相比条纹间距变宽(3)、若实验中在像屏上得到的干涉图样如图所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中A、B位置时，游标尺的读数分别为x1、x2 ， 则入射的单色光波长的计算表达式为λ=。
(4)、图为上述实验装置示意图。S为单缝，S1、S2为双缝，屏上O点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到O点处的干涉条纹________。
A、向上移动 B、向下移动 C、间距变大 D、间距变小12. 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。
(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、6.8×10-7 m D、7.2×10-7 m13. 同学们利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使白炽灯正常发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)、若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列操作可行的是__________A、将单缝向双缝靠近 B、使用间距更小的双缝 C、将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动 D、将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动(2)、若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条亮纹中央到第n条亮纹中央间的距离为x，则单色光的波长λ=(3)、若只将滤光片去掉，下列说法正确的是________________A、屏上出现彩色衍射条纹，中央是紫色亮纹 B、屏上出现彩色衍射条纹，中央是白色亮纹 C、屏上出现彩色干涉条纹，中央是白色亮纹 D、屏上出现彩色干涉条纹，中央是红色亮纹14. 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)、若想减少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、使用间距更大的双缝(2)、某次测量时，选用的双缝的间距为 ，测得屏与双缝间的距离为 ，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为 ，则所测单色光的波长为m。（结果保留3位有效数字）15. 某同学做“用双缝干涉测光的波长”实验，为了测量红光的波长，他将实验器材按要求安装在光具座上，如图甲所示。
(1)、为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出 处的实验器材是；(2)、实验过程中，该同学将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数为 ；然后同方向转动测量头，使分划板的中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮示数如图乙所示，示数为 ，已知双缝到屏的距离为 ，使用的双缝间距为 ，由此可求得所测红光波长 （结果保留三位有效数字）。16. 在“双缝干涉测波长的实验”中：
(1)、在光具座上安装的仪器按顺序依次是：A滤光片、B、C、D光屏。(2)、以下操作正确的是__________。A、单缝和双缝必须平行 B、测量条纹间距时应将分划板中心刻线对准亮条纹的一侧边界 C、为了减少测量误差，用测微目镜测出第1条亮条纹到第N条亮条纹间距a，求出相邻亮条纹间距 D、为了增大相邻亮条纹间距，可将绿色滤光片换成红色滤光片17. 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：
(1)、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”)18. 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 的双缝屏。从仪器注明的规格可知，单缝与双缝之间的距离为5.00cm，光屏与双缝屏间的距离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，以下操作最合理的是______ ；A、移动光源 B、转动双缝 C、调节拨杆 D、转动遮光筒(2)、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(3)、某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第 1 次看到的干涉条纹如图乙所示，图 乙中的数字是该同学给各暗纹的编号，分划板中心刻线对准 1、2 间的亮纹中心，此时游标尺的读数 x1=9.30 mm；接着再转动手轮，看到的的干涉条纹如图丙所示，此时游标卡 尺读数如图丁所示，则读数x2=mm；利用上述测量结果，经计算可得这种色光的波长 λ= nm（计算结果保留三位有效数字）。
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