高考物理实验用双缝干涉测量光的波长试题经典2.docx

1、高考物理实验用双缝干涉测量光的波长试题经典2高考物理实验：用双缝干涉测量光的波长试题经典一、实验：用双缝干涉测量光的波长 实验题1（一）在做了“测定平行玻璃砖的折射率”的实验（如图）后，某同学得出下列几种结论中，说法正确的是_A玻璃砖的宽度适当选大些B入射角应尽量小些，防止在另一侧面发生全反射C大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些D入射角越大越好，这样测量误差能尽可能的减小E.玻璃砖的折射率与入射角有关，入射角越大，测得折射率越大F.玻璃砖的折射率与入射角无关，入射角越大，折射角越大，但是入射角与折射角的正弦值的比值是一个常数G.玻璃砖的折射率与入射角无关，入射角越大，折射角越大，

2、但是入射角与折射角的比值是一个常数（二）做“用双缝干涉测光的波长”实验中，使用的双缝间距d0.20mm，双缝到光屏的距离L600mm，观察到的干涉条纹如图所示(1)在测量头上的是一个螺旋测微器（又叫“千分尺”），分划板上的刻度线处于x1、x2位置时，对应的示数如图所示，则分划板位置x1_mm，x2_mm；(2)相邻亮纹的间距x_mm；(3)计算单色光的波长的公式_（用L、d、x1、x2表示）；(4)代入数据计算单色光的波长_m（结果保留两位有效数字）2用双缝干涉测光的波长。实验装置如图所示，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

3、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）写出计算波长的表达式，=_（用符号表示），=_mm(保留三位有效数字)3在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图所示。已知双缝间的距离为d，在离双缝L远的屏上，用测量头测量条纹间宽度。(1)

4、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，记下此时如图（乙）所示的手轮上的示数为_mm，求得相邻亮纹的间距x为_mm；(2)波长的表达式_（用x、L、d表示）；(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”）；(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4在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光

5、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、放大镜，如图所示。（1）M、N、P三个光学元件依次为_；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）对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取的方法有_；A减小双缝间距离 B增大双缝间距离C减小双缝到屏的距离 D增大双缝到屏的距离（3）如果测得双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，相邻两条亮纹中心间的距离为，写出计算波长的表达式为_。5某同学利用如图甲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。(1)若想增加

6、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=_。(3)本实验用到了干涉条纹间距公式，请利用图乙（图中dl）证明之_。6“用双缝干涉测光波长”实验中，实验装置如图甲所示:为了观察红光的干涉图样，现有毛玻璃屏A 、双缝B、白光光源C 、透镜D、单缝E、红色滤光片F等光学元件，（1）为了保证实验能正常进行，需要依次放置光学元件，那么从左往右，表示各光学元件字母的正确排列顺序为:C、D、_、A（2）一同学通过测量

7、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，如图乙所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节：_A仅左右转动透镜B仅调节拨杆 C仅旋转双缝D仅旋转测量头（3）为了使测得单色光的条纹间距增大，在其它条件不变情况下，以下做法合适的是_A增大单缝与双缝间距B增大双缝与毛玻璃屏间距C增大两双缝间距离D增强光源亮度7如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，单缝保持竖直方向，滤光片为绿色滤光片（只能透过绿光）。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_Aa代表双缝，b代表单缝Ba代表单缝，b代表双缝C二者相互平行放

8、置D二者相互垂直放置(2)将绿色滤光片改为红色滤光片，其他实验条件不变，在目镜中仍可看见清晰的条纹，则_。A条纹为竖条纹B条纹为横条纹C与绿光相比相邻条纹间距变窄D与绿光相比相邻条纹间距变宽(3)在实验中，先取下滤光片，然后在双缝中的一缝前放一红色滤光片，另一缝前放一绿色滤光片，这时在毛玻璃屏上可以看到的是_。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，其他颜色的干涉条纹依然存在C任何颜色的干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D屏上无任何光亮(4)目镜部分的实验测量装置如图所示，两次将标志线分别对准第1、第4暗条纹中央后，测量结果如图所示，此次测量的相

9、邻条纹间距为_mm。8（1）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为L1，双缝与屏的距离为L2，双缝间距为d，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（a）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条时的读数x1=_mm，对准第4条时的读数x2=_mm；（b）计算波长的表达式为=_（用符号表示）（2）用插针法做“测定玻璃的折射率”的实验

10、时：甲同学在纸上正确画出矩形玻璃砖的两个分界面ab和cd，因不慎碰动了玻璃砖，使它向ab方向平移了一点，如图甲所示，以后的操作都正确无误，但在画光路图时仍以ab和cd为分界面，则测得的折射率n的值将不受影响；乙同学为了避免笔尖触划玻璃面，画出的ab和cd都比实际的分界面向外侧平移了一些，如图所示，后来的操作都正确，但在画光路图时仍以ab和cd为分界面，则测得的折射率n的值将偏小；丙同学的操作和所画的光路图都正确无误，但所用玻璃砖的两个折射界面并不平行，如图丙所示，则测得的折射率n的值将偏大；上述说法中正确的是（_）A和 B和 C和 D【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、实验：用双缝干涉测

11、量光的波长 实验题1ACF 2.190(0.02) 7.868(0.02) 1.420(0.02) 4.710-7 【解析】【分析】【详解】(1)1A、为了减解析：ACF 2.190(0.02) 7.868(0.02) 1.420(0.02) 4.710-7 【解析】【分析】【详解】(1)1A、为了减小测量的误差，玻璃砖的宽度适当大一些，故A正确B、D、为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，效果会更好，B，D均错误C、大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，效果会好些；C正确E、F、G、玻璃砖的折射率是由玻璃本身的材料决定，与光的入射角

12、和折射角无光，根据折射定律知折射率等于入射角的正弦与折射角的正弦之比，故E、G错误，F正确故选ACF(2)23螺旋测微器读x1，主尺读数为2mm，转动刻度0.0119.0=0.190mm，两者相加为2.190mm(2.1882.192)螺旋测微器读x2，主尺读数为7.5mm，转动刻度0.0136.8=0.368mm，两者相加为7.868mm(7.8667.870)4根据条纹图可知 (3)56根据干涉的条纹公式，可得，代入数据可得.【点睛】测定玻璃折射率的实验关键掌握实验原理折射定律；研究双缝干涉实验的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及双缝干涉条纹的间距公式.2190或2.191 7.869或7

13、.870 6.7610-4 【解析】【详解】（1）1测第1条时固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.0119.1=0.1解析：190或2.191 7.869或7.870 6.7610-4 【解析】【详解】（1）1测第1条时固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.0119.1=0.191mm，所以最终读数为2.191mm2测第4条时固定刻度读数为7.5mm，可动刻度读数为0.0136.9=0.369mm，所以最终读数为7.869mm（2）34根据双缝干涉条纹的间距公式，知代入数据得：3870 2.310 变小 A 【解析】【分析】【详解】(1)12图甲读数2mm+0.01mm32.0=2.32

14、0mm；图乙读数13.5mm+0.解析：870 2.310 变小 A 【解析】【分析】【详解】(1)12图甲读数2mm+0.01mm32.0=2.320mm；图乙读数13.5mm+0.01mm37.0=13.870mm；则条纹间距(2)3根据 可得波长的表达式(3)4若改用频率较高的单色光照射，则波长减小，由可知，得到的干涉条纹间距将变小；(4)5若实验时单缝偏离光轴向下微微移动，则主光轴变的倾斜，则可以观察到O点处的干涉条纹向上移动，由可知，条纹间距不变，选项A正确，BCD错误。故选A。4A AD 【解析】【分析】【详解】（1）1这三个光学元件依次是滤光片、单缝和双缝；因为光通过单缝后的强度

15、会减弱，所以滤光片的放置应该在单缝之前较好，这会使得通过的光线解析：A AD 【解析】【分析】【详解】（1）1这三个光学元件依次是滤光片、单缝和双缝；因为光通过单缝后的强度会减弱，所以滤光片的放置应该在单缝之前较好，这会使得通过的光线较多，提高亮度，故选A；（2）2根据波长可知，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，应该减小双缝间距离d，增大双缝到屏的距离L，故选AD；（3）3如果测得双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，相邻两条亮纹中心间的距离为，由双缝干涉条纹间距公式解得5B 见解析 【解析】【分析】【详解】(1)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为减小相邻亮

16、条纹（暗条纹）间的宽度，可增大双缝间距解析：B 见解析 【解析】【分析】【详解】(1)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)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）间的距离为则单色光的波长为(3)3在线段P1S2上作P1M=PS1，则S2M=r2r1因dl，三角形S1S2M可看做直角三角形，有另有得若P1处为亮纹，则(k=0、1、2)解得(k=0、1、2)所以相邻两亮纹或暗纹的中心间距为6F、E、B D B 【解析】【分析】【

17、详解】（1）1为了获取单色的线光源，光源后面放一个透镜把光会聚（实验过程中可以不加），滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝解析：F、E、B D B 【解析】【分析】【详解】（1）1为了获取单色的线光源，光源后面放一个透镜把光会聚（实验过程中可以不加），滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象，在光屏上可以观察到干涉条纹，因此，由左至右，各光学元件排列顺序应为白光光源C、透镜D、透红光的滤光片F、单缝E、双缝B、毛玻璃屏A，故为F、E、B（2）2 发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，若要使两者对齐，该同学应旋转测量头，故ABC错误，D正确（3）3依据双缝干涉条纹间距规律：

18、，要使x增大，可以增大双缝与毛玻璃屏间距L，或减小两双缝间距离d，还可以增大，干涉条纹间距与单缝与双缝间距，及光的强度无关，故B正确，ACD错误7AC AD C 1.893 【解析】【分析】【详解】(1)1AB因为该实验是双缝干涉实验，故b是双缝，为了使双缝得到的光更具有相干性，所以在双缝前加一个单缝，所解析：AC AD C 1.893 【解析】【分析】【详解】(1)1AB因为该实验是双缝干涉实验，故b是双缝，为了使双缝得到的光更具有相干性，所以在双缝前加一个单缝，所以a是单缝，选项A正确，B错误；CD若单缝是竖直放置，则双缝也需要竖直放置，故二者相互平行放置，选项C正确，D错误；故选AC。(

19、2)2AB由于单缝是竖直的，故屏上的条纹是竖条纹，选项A正确，B错误；CD将绿色滤光片改为红色滤光片后，光的波长变大，故看到的条纹间距也应该变宽，选项C错误，D正确。故选AD。(3)3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），由于绿光和红光的频率不同，则不能发生干涉，但屏上仍有光亮。选项C正确，ABD错误。故选C。(4)5测第1条时固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.0119.1=0.191mm所以最终读数为2.191mm。测第4条时固定刻度读数为7.5mm，可动刻度读数为0.0136.9=0.369mm所以最终读数为7.869mm。则此次测量

20、的相邻条纹间距为8190 7.868 A 【解析】【分析】【详解】（1）（a）1由图3所示可知，对准第1条时读数为：；2对准第4条时读数为：；（b）3相邻条纹间距解析：190 7.868 A 【解析】【分析】【详解】（1）（a）1由图3所示可知，对准第1条时读数为：；2对准第4条时读数为：；（b）3相邻条纹间距为：由条纹间距公式可知波长为：；（2）4 如图1所示：实线表示玻璃砖向上平移后实际的光路图，虚线表示作图光路图，由图看出，画图时的入射角、折射角与实际的入射角、折射角相等，由折射定律可知，测出的折射率不变，故正确；如图2所示：乙同学画出的ab和cd都比实际侧面向外侧平移了一些，但在画光路图时，将入射点、出射点分别确定在ab、cd上，如图，实线表示实际的光路图，虚线表示乙同学画图时光路图，可风，入射角测量没有误差，而折射角偏大，则根据折射定律得知，测出的折射率n将偏小，故正确；丙同学的操作和所画的光路图都正确无误，所用玻璃砖的两个折射界面不平行，但不影响测量结果，故错误；故选项A正确。