用双缝干涉测光波的波长知识点题库

如图所示，在双缝干涉实验中，S₁和S₂为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与S₁、S₂距离之差为2.1×10^-6m，分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P点是亮条纹还是暗条纹?

（1）已知A光在折射率为1.5的介质中波长为4×10^-7m;
（2）已知B光在某种介质中波长为3.15×10^-7m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37°;
（3）若让A光照射S₁ ， B光照射S₂ ，试分析光屏上能观察到的现象。

在杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是（）

A . 若将其中一缝挡住，则屏上条纹不变，只是亮度减半 B . 若将其中一缝挡住，则屏上无条纹出现 C . 若将下方的缝挡住，则中央亮度的位置将下移 D . 分别用红蓝滤光片挡住，屏上观察不到条纹

根据所学知识完成填空：

（1）当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，相邻两条亮纹间的距离△x=mm．
（2）计算波长的公式λ=；已知双缝间距d=0.25mm，双缝到屏的距离L=L₂=700mm，求得的波长值是nm．

现有：A毛玻璃屏、B双缝、C白光光源、D单缝和E透红光的滤光片等光学元件，要把它们放在如图1所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置，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、E、、A．（选填字母）
（2）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2所示，为x₁=0.300mm．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3）手轮上的示数为 x₂=mm．即可求得相邻亮纹的间距△y，进而求出红光的波长．

如图所示，某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时（图a），游标卡尺的示数为0.03cm，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时（图b），10分度游标卡尺的示数如图c所示（游标尺上10个格的总长度为9mm），已知双缝间距离为0.2mm，从双缝到屏的距离为0.75m．则图c中游标尺的示数为cm．所测光波的波长为nm．

用a、b两种不同波长的光，先后用同一装置做双缝干涉实验，得到两种干涉条纹，其中a光的干涉条纹间距小于b光的条纹间距，则( )

A . a光的波长小于b光的波长 B . a光的光强大于b光的光强 C . a光的光子能量大于b光的光子能量 D . a、b光分别照射同一光电管，若a光发生光电效应，则b光一定发生光电效应

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。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。

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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）某次测量时，第1条亮条纹到第4条亮条纹之间的距离为5.68mm。则所测单色光的波长λ=mm(计算结果保留三位有效数字)。

在“用双缝干涉测光的波长”实验中，为了测量红光的波长，将实验器材按要求安装在光具座上，如图1所示。在实验前已获知的数据有：双缝间的间距为d，双缝到屏的距离为L。

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（1）为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出M处的实验器材是。
（2）经测量，红光干涉相邻两条亮条纹间的距离为 $\text{[math]}$ ，请据此写出能够反映红光波长大小的表达式 $\text{[math]}$ =。
（3）该实验中L=700mm，已知d的数量级为10^-4m、相邻两条亮条纹间距的数量级为10^-3m，由此可推断红光的波长数量级约为______m。

A . 10^-3 B . 10^-5 C . 10^-7 D . 10^-9

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。

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（1）组装仪器时，单缝和双缝的空间关系应该为________

A . a代表双缝，b代表单缝 B . a代表单缝，b代表双缝 C . 二者相互平行放置 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，此次测量的相邻条纹间距为mm。

如图甲所示为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置。

（1）光具座上放置的光学元件依次为①光源（白炽灯）、②、③、④双缝、⑤遮光筒、⑥光屏。对于某种单色光，为增加相邻亮条纹（暗条纹）间的距离，可采取或的方法。
（2）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，手轮的读数如图乙所示。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮条纹的中央，手轮的读数如图丙所示。则相邻两亮条纹的间距为mm（计算结果保留三位小数）。
（3）如果双缝的间距为0.30mm、双缝和光屏之间的距离为900mm，则待测光的波长为m（计算结果保留三位有效数字）。
（4）如果将图甲中①光源（白炽灯）换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是（选填数字代号）。

两种单色光a、b的频率分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . a、b光子动量之比为 $\text{[math]}$ B . a、b光在真空中传播的速度之比为 $\text{[math]}$ C . 若a、b都能使某种金属发生光电效应，光电子的最大初动能之差 $\text{[math]}$ D . 若a、b光射到同一干涉装置上，则相邻条纹的间距之比为 $\text{[math]}$

洛埃德在1834年提出了一种中更简单的观察干涉的装置。如图所示，单色光从单缝 $\text{[math]}$ 射出，一部分入射到平面镜后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝 $\text{[math]}$ 通过平面镜成的像是 $\text{[math]}$ 。

（1）通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹，这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个缝，相当于另一个“缝”；
（2）实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0.15mm，单缝到光屏的距离D=1.2m，观测到第3个亮条纹中心到第12个亮条纹中心的间距为22.78mm，则该单色光的波长λ=m（结果保留1位有效数字）
（3）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离___________

A . 将平面镜稍向上移动一些 B . 将平面镜稍向右移动一些 C . 将光屏稍向右移动一些 D . 将光源由红色光改为绿色光
（4）实验表明，光从光疏介质射向光密介质界面发生反射，在入射角接近90°时，反射光与入射光相比，相位有π的变化，称为“半波损失”。如果把光屏移动到和平面镜接触，接触点P处是（选填“亮条纹”或“暗条纹”）

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”）。

小张同学做“用双缝干涉测量光的波长”实验。

（1）通过测量头的目镜观察红光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图甲所示，若要使两者对齐，小张同学应如何调节（______）

A . 仅顺时针旋转单缝 B . 仅顺时针旋转双缝 C . 仅逆时针旋转测量头 D . 仅逆时针旋转整个遮光筒
（2）在测量时，先获得亮条纹A的中心位置，如图乙所示，则游标卡尺的读数为cm；
（3）为了减小误差，他从亮条纹A出发，找到了右侧第七条亮纹B进行测量，然后用两者距离测算条纹间距，从而计算红光波长。为了实现从A到B的测量，小张应该如何操作（______）

A . 保持测量头不动，转动手轮，平移干涉成像的毛玻璃屏，使目镜中条纹从A移到B B . 保持测量头不动，拨动拨杆控制双缝，使目镜中条纹从A移到B C . 保持遮光筒不动，转动手轮，使目镜和分划板一起平移，使得中心刻度线从正对A移到正对B D . 保持遮光筒和目镜不动，转动手轮，调节分划板使其上“十字”刻度线从正对A平移到正对B

在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图甲所示。

（1）某同学经过粗略的调试后，出现了干涉图样，但不够清晰明亮，则他需要调节装置中的一个部件是(选填“C”“D”“E”或“F”)。
（2）如图乙所示，转动测量头上的手轮，分划板中心刻线对准靠近最左边的第1条明条纹中心，如图丙所示为此时手轮上的示数x₁ ，继续转动手轮，使分划板中心刻线向右边移动，直到对准第7条明条纹中心，此时手轮的读数为x₇。则手轮的读数x₁=mm。已知双缝间距离为d，双缝到毛玻璃屏的距离为l，则单色光波长的表达式为λ=(用字母d、l、x₁、x₇表示)。
（3）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 . 使用间距更大的双缝 C . 将屏向远离双缝的方向移动 D . 将红色滤光片换成绿色滤光片

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)。

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。

某同学用双缝干涉实验装置测量某单色光的波长，将实验仪器按如图甲所示安装在光具座上，调节毛玻璃与双缝的距离为 $\text{[math]}$ ，从仪器注明的规格可知双缝的间距为 $\text{[math]}$ 。

（1） M、N、P三个光学元件依次为__________（单选）。

A . 滤光片、单缝、双缝 B . 滤光片、双缝、单缝 C . 偏振片、单缝、双缝 D . 双缝、偏振片、单缝
（2）该同学通过测量头的目镜观察到如图乙所示的图像，下列调节使条纹与分划板竖线对齐的正确操作是____（单选）。

A . 前后移动透镜 B . 旋转滤光片 C . 左右拨动拨杆 D . 旋转测量头
（3）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。该同学把从目镜观察到的各亮条纹进行编号，然后单方向转动手轮，此时分划板处于图丙位置时对应测量头的读数是mm；继续缓慢地单方向转动手轮，当编号为5的亮条纹移动至分划板中心时对应测量头的读数如图丁所示，由此可测量得单色光的波长 $\text{[math]}$ nm。（结果保留3位有效数字）

如图甲所示是利用双缝干涉测定光波波长的实验装置。

（1）图甲中，单缝和双缝的空间关系应该为相互放置（选填“垂直”或“平行”）
（2）测量中，分划板中心刻度线对齐某一条亮纹的中心时游标卡尺的示数如图乙所示。则读数为cm。
（3）该同学已测出图中装置中双缝、毛玻璃屏之间的距离为L。又测出记录的第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心的距离为 $\text{[math]}$ ，若双缝间距为d，则计算该单色光波长的表达式为 $\text{[math]}$ =（用题中所给字母表示）。
（4）将单缝向靠近双缝方向移动，则干涉条纹间距（选填“增大”“减小”或“不变”）。
（5）双缝干涉实验装置的截面图如图。单缝S到S₁、S₂的距离相等，O点为S₁、S₂连线中垂线与光屏的交点。光源发出的光在真空中的波长为 $\text{[math]}$ ，经单缝S后，在经S₁出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S₂出射后直接传播到O点。现在已知玻璃片的厚度为d，玻璃对该光的折射率为1.5，真空中的光速为c，不计光在玻璃片内、外的反射。以下判断正确的是( )

A . 若玻璃片的厚度d=15 $\text{[math]}$ ，则O点处为亮条纹 B . 若单缝S略微向左移动（经S₁出射后仍可垂直穿过玻璃片），则原O点位置处的条纹位置不变 C . 若单缝S略微向下移动（经S出射后仍可垂直穿过玻璃片），则原O点位置处的条纹也略微向下移动 D . 若用该波长的光完成实验，O点处为亮条纹，保持其他条件不变的情况下，用另一种波长的光实验，O点处也一定为亮条纹

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

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