用双缝干涉测光波的波长知识点题库

根据所学知识完成题目：

（1）如图1所示，一束光以45°的入射角从空气投射到三棱镜的一个侧面上，在棱镜上发生折射，折射光线与棱镜该侧面成60°角，并在棱镜另一侧面上恰好发生全反射．由此可知，该棱镜材料的折射率为，该棱镜的顶角θ的大小为．
（2）某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好圆柱形玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P₁和P₂ ，然后在圆柱形玻璃砖另一侧观察，调整视线使P₁的像被P₂的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P₃、P₄ ，使P₃挡住P₁、P₂的像，使P₄挡住P₃和P₁、P₂的像，在纸上标出的大头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如图2所示．
①在图上画出所需的光路．
②为了测量出玻璃砖折射率，需要测量的物理量有（要求在图上标出）．
③写出计算折射率的公式n=．
（3）如图3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），游标卡尺的示数如图c所示，已知双缝间距离为0.2mm，从双缝到屏的距离为0.75m．则图c中游标卡尺的示数为cm．所测光波的波长为nm．

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，要把它们放在图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用来测量红光的波长．

（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，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时应注意和．
（3）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，相邻亮纹的间距△x为2.310mm，由计算式λ=，求得所测红光波长为nm．

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）

“利用双缝干涉测定光的波长”实验中，双缝间距d=0.8mm，双缝到光屏的距离L=0.5m，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所示，则：

（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数x_A=11.1mm，x_B=mm，相邻两条纹间距△x=mm；
（2）波长的表达式λ=（用△x、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

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，要把它们放在图中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。

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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就C、、、、A。

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。然后转动测量头，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，求得相邻亮纹的间距Δx 为mm。

③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，由计算式λ=，求得所测红光的波长为nm

下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是( )

A . 单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源 B . 双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源 C . 光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹 D . 在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生

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_________

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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

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，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，从仪器注明的规格可知，双缝间距d=0.20mm．现测得像屏与双缝屏间的距离L=60.0cm．然后，接通电源使光源正常工作．

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（1）已知测量头主尺的最小刻度是毫米（mm），游标尺上有50个分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，映入眼帘的干涉条纹如图所示，他将分划板上的三条竖线对准a条纹，此时游标尺上的读数为x₁=3.60mm；接着再转动手轮，将分划板上的三条竖线对准b条纹，此时游标尺上的读数如左图，则x₂=mm．
（2）两个相邻亮纹（或暗纹）间距离的表达式为Δx=（用x₁、x₂表示）；这种色光的波长的表达式λ=（用Δx、L、d表示）．利用上述测量结果，代入数据经计算可得l=m（保留三位有效数字）．

如图甲为做“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置示意图，回答下列问题：

（1）实验时单缝与双缝应该相互 (填“平行”或“垂直”)
（2）为测定相邻两个亮条纹的间距，转动手轮使目镜中能观察到如图乙所示的分划板中心刻度与干涉条纹，记下此时手轮上的读数。然后再次转动手轮，使目镜中能观察到图(在A，B，C，D中选填一个)所示的分划板中心刻度与干涉条纹，再次记下手轮上的读数。
（3）转动手轮，使分划板的中心刻线分别对准第1条亮纹、第7条亮纹的中心，读数分别为𝑥₁和𝑥₇。若单缝与双缝间的距离𝐿₁ ，双缝与屏的距离𝐿₂ ，双缝间距d，写出计算波长𝜆的表达式（表达式用字母表示）

“用双缝干涉测光的波长”的实验装置如图所示。

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（1）某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点：
A ．灯丝与单缝和双缝必须平行放置

B ．干涉条纹与双缝垂直

C ．干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关

D ．干涉条纹的间距与光的波长有关

以上几点中，你认为正确的是。
（2）用带有游标卡尺的测量头测量相邻两条亮条纹间的距离Δx。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1亮条纹）的中心，此时游标卡尺上的示数如图丙所示，再转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第5条亮条纹的中心，此时游标卡尺上的示数情况如图丁所示，则图丁的示数x₂=mm。如果实验所用双缝之间的距离d=0.20mm，双缝到屏的距离L=60cm。根据以上数据可得出光的波长λ=（保留1位小数）nm。

（1）如图为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹。若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以_______；

A . 将光屏移近双缝 B . 更换滤光片，改用波长更长的单色光 C . 减小双缝的间距 D . 将光源向双缝移动一小段距离
（2）某同学利用双缝干涉实验装置测定某一光的波长，已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图所示，此时的示数x₁=mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n亮条纹的中心对齐，测出第n亮条纹示数为x₂。由以上数据可求得该光的波长表达式λ=（用给出的字母符号表示）。

洛埃德(H.Lloyd)在1834年提出了一种更简单的观察光的干涉现象的装置——洛埃德镜。如图所示，从单缝S发出的光，一部分入射到平面镜后反射到光屏上，另一部分直接投射到光屏上，在光屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是S'。

（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）实验表明，光从光疏介质射向光密介质，在界面处发生反射时，若入射角接近90°，反射光与入射光相比，相位有π的变化，即半波损失。如果把光屏移动到和平面镜接触，接触点P处是(填“亮条纹”或“暗条纹”)。
（3）实验中，已知单缝S到平面镜的距离为h=0.15 mm，单缝到光屏的距离为D=1.2 m，观测到第3条亮条纹到第12条亮条纹的中心间距为22.78 mm，则该单色光的波长λ=m(结果保留3位有效数字)。

在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，如图a所示。

（1）关于该实验，下列说法正确的是____；

A . 单缝及双缝必须平行放置 B . 干涉条纹与双缝垂直 C . 干涉条纹疏密程度与双缝宽度有关 D . 若用绿色滤光片替换红色滤光片，干涉条纹间距会变小
（2）某同学在做该实验时，第一次分划板中心刻度对齐 $\text{[math]}$ 条纹中心时（图b），游标尺的示数如图c所示；第二次分划板中心刻度对齐 $\text{[math]}$ 条纹中心时（图d），游标尺的示数如图e所示。已知双缝间距为 $\text{[math]}$ ，双缝到屏的距离为 $\text{[math]}$ ，则图c游标尺的示数为 $\text{[math]}$ ，两个相邻明纹（或暗纹）间的距离为 $\text{[math]}$ 。实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是。所测单色光波长为 $\text{[math]}$ 。

图为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置，为使光屏上能观察到清晰的干涉条纹；

（1）从左到右依次放置①光源、②绿色滤光片、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏。下列说法正确的是( )

A . ③、④分别是单缝、双缝 B . 减小双缝之间的距离，可以增大相邻暗条纹间的距离 C . 应先放上单缝和双缝，再调节光源高度使光沿遮光筒轴线照在屏中心 D . 屏上的干涉条纹与双缝垂直
（2）调节仪器使分划板的中心刻度对准一条亮条纹的中心，示数如图乙所示，其读数为mm。
（3）该实验中，已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，测出n条亮条纹间的距离a，则单色光的波长的表达式λ=（用a、L、d、n表示）；将滤光片由绿色换成红色，其他条件不变，则屏上干涉条纹的间距将（填“增大”“减小”或“不变”）。

某同学用单色光做双缝干涉实验时，观察到在条纹如甲图所示，改变一个实验条件后，观察到的条纹如乙图所示．他改变的实验条件可能是（）

A . 减小了单色光的波长 B . 减小了双缝之间的距离 C . 减小了光源到单缝的距离 D . 减小了双缝到光屏之间的距离

用如图所示装置做“用双缝干涉测量光的波长”实验。

①该装置采用的光源是；

A．单色激光 B．颜色可调的激光 C．LED灯 D．低压钨丝小灯泡

②实验过程中，金属拨杆的作用是。

利用双缝干涉测光的波长实验装置如图1所示。除光源、遮光筒和屏以外，还有三个元件，已知①是红色滤光片，遮光筒右侧安装测量头进行观察和测量。

（1）关于实验装置的安装与调试的叙述正确的是____（多选）

A . ②和③两个元件分别是单缝和双缝，且顺序不能调换 B . ②和③两个元件之间距离尽量近一些，这样得到的干涉条纹间距大一些 C . 光源开启后通过测量头看不到亮光，原因可能是光学元件与遮光筒不共轴
（2）实验中通过测量头观察到干涉条纹间距较小，若要适当增大条纹间距，下列操作可行的是____；

A . 将红色滤光片改为绿色滤光片 B . 适当增大双缝与屏之间的距离 C . 适当增大双缝之间的间距
（3）如图2所示，调节测量头观察到分划板上的中心刻线刚好与第1条亮纹中心重合，从图3中可以读出此时20分度的游标卡尺示数为mm，转动测量头，使其中心刻线与第6条亮纹中心重合（如图4），此时的读数为12.05mm，由此可知相邻两条亮纹间距 $\text{[math]}$ mm。已知双缝间距d=0.20mm，双缝到屏的距离为600mm，由此可以计算出该单色光的波长为m；
（4）取下红色滤光片后，在测量头内可以看到彩色条纹，仔细观察发现，中央条纹是白色的。两侧条纹是彩色的，且对称分布。请你利用双缝干涉的知识对这一现象做出解释。

某同学用如图甲所示的实验装置测量光的波长。他使用绿色的滤光片，在目镜中观察到了一定数量的干涉条纹。

（1）某次实验时分划板中心刻线在某亮条纹中央位置时，螺旋测微器如图乙所示，则其读数为mm。
（2）若要减小相邻两条亮条纹间的距离，以下措施可行的是____。

A . 只增大单缝到双缝的距离 B . 只换用间距更大的双缝 C . 只换用更长的遮光筒 D . 只换用红色的滤光片

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