高中物理实验题

高中物理-实验：用双缝干涉测量光的波长测试题

一、实验：用双缝干涉测量光的波长实验题

1．利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距

d

=

0.4mm

，双缝到光屏间的距离

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

x

A=

______mm

，

xB=

______mm

，相邻

两条纹间距

Δx

=

______mm

；

（2）该单色光的波长

λ

=

_______m

；

（3）若增大双缝的间距，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将

_______

（填“变

大”“不变”或“变小”）；若改用频率较高的单色光照射，其他条件保持不变，则得到

的干涉条纹间距将

______

（填“变大”“不变”或“变小”）。

2．（

1

）利用甲图所示装置研究光的某些现象，下列说法正确的是

______

。

A．

若在光屏上得到的图样如（

a

）图所示，则光源和光屏间放置的是单缝挡板

B．

若光源和光屏间放置的是双缝挡板，光源由红光换作蓝光后，图样的条纹宽度会变窄

C．

若光源和光屏间放置的是三棱镜，光源能发出红、绿、紫三色光，则红光最有可能照射

不到光屏上

D．

若光源和光屏间放置的是三棱镜，光源能发出红、绿、紫三色光，则紫光最有可能照

射不到光屏上

（

2

）用双缝干涉测量某单色光的波长时，所得图样如乙图所示，调节仪器使分划板的中心

刻线对准一条亮条纹

A

的中心，测量头卡尺的示数如丙图所示，其读数为

______mm

，移

动手轮使分划板中心刻线对准另一条亮条纹

B

的中心，测量头卡尺的示数为

18.6mm

。已

知双缝挡板与光屏间距为

0.6m

，双缝相距

0.2mm

，则所测单色光的波长为

______m

。

3．同学们利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源（灯泡）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

.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

条亮纹中央到第

n

条亮纹中央间距

离为

x

，则单色光的波长_________

；

(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，中央是红色亮纹

D

.屏上出现彩色干涉条纹，中央是白色亮纹

(4)

随着学习的不断深入，同学们对光的本性有了更为丰富的认识。现在我们知道光既具有

波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性。

①在双缝干涉实验中，某个光子打在光屏上落点的准确位置

_________

（选填“可以”或

“不可以”）预测；

②在光电效应实验中，用紫外线照射锌板可以使光电子离开锌板，如果只增加紫外线的照

射强度光电子的最大初动能是否会增加。请说明你的观点及依据

________________

。

4．小沈同学进行“用双缝干涉测波长”的实验，

(1)

其中部分器材如下：

A．

白炽灯

B．

凸透镜

C．

单缝片

D．

滤光片

E.

测量头

F

。双缝片

将以上器材安装在光具座遮光筒上时，自光源起合理的顺序是（填字母）：

A

、

B

、

___________

、

___________

、

F

、

E

(2)

某次观察时，透过测量头观察到了绿光的干涉条纹，但条纹的亮度很低，为了便于测

量，下列方法能够使条纹亮度增加的是

___________

A．

增加光源的功率

B．

将毛玻璃换成透明玻璃

C．

换一个面积更大的凸透镜

D．

调节测量头的位置

(3)

下列图示中条纹间距表示正确的是

___________

。

A．B．C

。

D．

(4)

如图所示是小沈同学改为参考课本上”用光传感器做双缝干涉的实验”进行实验，图

甲、乙分别对应的是第一、二次实验得到的干涉图线。比较甲、乙两图线可判断，第一次

实验中的

___________

A．单缝与双缝的

缝距一定较大

B．

光强度较小

C．

光源离双缝的距离较大

D．

双缝离光传感器的距离可能较小

5．利用双缝干涉实验装置测量光的波长实验中，双缝间距

d=0.3mm

，双缝到光屏的距离

L=1.0m

，用红色光照射双缝得到干涉条纹，将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对

齐，如图甲所示，将该亮纹定为第

1

条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然后同方向

转动测量头，使分划板中心刻线与第

8

条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示。

则相邻亮条纹的中心间距

∆x=_______mm

；红色光的波长

λ=______m

。（结果均保留三位

有效数字）

6．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

λ=_____

。

(3)

本实验用到了干涉条纹间距公式，请利用图乙（图中

d

≪

l

）证明之

________

。

7．“

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

8．如图，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为：①光

源、②、③、④、⑤遮光筒、⑥毛玻璃。

(1)

②、③、④三个光学元件依次为

_____

；

(

填正确答案的标号

)

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)

如果实验时将红光滤光片换为绿光滤光片，则相邻亮纹

(

暗纹

)

间的距离

_____

；

(

选填“变

大”或“变小”

)

(3)

某次测量时，选用的双缝的间距为

0.200mm

，测得屏与双缝间的距离为

1.40m

，第

1

条

暗条纹到第

4

条暗条纹之间的距离为

7.56mm

，则所测单色光的波长

λ

为

______m

。

(

结果

保留

3

位有效数字

)

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、实验：用双缝干涉测量光的波长实验题

1．115.60.75变小变小

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]A位置读数为

[2]B位置读数为

[3]相邻两条纹间距为

。

（2）[4]由

解析：115.60.7576.010变小变小

【解析】

【分析】

【详解】

（1）

[1]A

位置读数为

1

11mm1mm11.1mm

10A

x

[2]B

位置读数为

1

15mm6mm15.6mm

10B

x

[3]

相邻两条纹间距为

1

(15.611.1)mm0.75mm

6

x。

（2）

[4]

由

l

x

d



得

3

37

0.410

0.7510m6.010m

0.5

d

x

l











（3）

[5]

由

l

x

d



可知，其他条件保持不变时，双缝间距d变大，则条纹间距x变小。

[6]

根据频率、光速与波长的关系可知，频率越大的光，波长越小，所以其他条件保持不

变时，改用频率较高的单色光照射，则条纹间距x变小。

2．BD11.46.0×10-7

【解析】

【详解】

（1）[1]A．若在光屏上得到的图样如（a）图所示为干涉条纹，则光源和光屏

间放置的是双缝挡板，不是单缝，A错误；

B．若光源

解析：BD11.46.0×10-7

【解析】

【详解】

（

1

）

[1]A

．若在光屏上得到的图样如（

a

）图所示为干涉条纹，则光源和光屏间放置的是

双缝挡板，不是单缝，

A

错误；

B

．若光源和光屏间放置的是双缝挡板，光源由红光换作蓝光后，依据干涉条纹间距公式

L

x

d



可知，波长变短，图样的条纹宽度会变窄，

B

正确；

C

．若光源和光屏间放置的是三棱镜，光源能发出红、绿、紫三色光，红光偏折最小，则红

光最有可能照射到光屏上，

C

错误；

D

．若光源和光屏间放置的是三棱镜，光源能发出红、绿、紫三色光，紫光偏折最大，则

紫光最有可能照射不到光屏上，

D

正确。

故选

BD

。

（

2

）

[2][3]

由图丙所示可知，游标卡尺示数为：

11mm+4×0.1mm=11.4mm

条纹间距为：

3

1

18.611.4mm1.8mm1.810

4

xm

由双缝干涉条纹公式有：

L

x

d



代入数据解得：76.010m

3．BD不可以见解析

【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

解析：B

(1)

xd

nl

D

不可以见解析

【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

l

x

d



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：

1

x

x

n







则单色光的波长为：

(1)

xd

nl









(3)[3]

如果没有插滤光片，各种颜色的光都会发生干涉，在光屏的中央出现白色条纹，两边

是彩色条纹，故

D

正确，

ABC

错误。

故选

D

。

(4)

①

[4]

在光的双缝干涉实验中，某个光子打在光屏上的落点不可以预测，但大量光子打在

光屏上将形成明暗相间的干涉条纹，这说明光子落在各点的概率是不一样的，光子落在明

条纹处的概率大，落在暗条纹处的概率小，光子在空间出现的概率遵循波动规律，所以光

波是一种概率波；

②

[5]

只增加紫外线的照射强度不会增加光电子的最大初动能。根据爱因斯坦的光电效应方

程

k

EhW

，光电子的最大初动能与光的频率及金属的逸出功有关，与光的强度无

关。因此当光的频率及金属的逸出功不变时，只增加紫外线的照射强度，光电子的最大初

动能不变。

4．DCACCD

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]．根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验中仪器的位置可知，从左向

右依次为：白色光源、凸透镜、滤光片、单

解析：DCACCD

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]

．根据

“

用双缝干涉测量光的波长

”

的实验中仪器的位置可知，从左向右依次为：白色

光源、凸透镜、滤光片、单缝、双缝、测量头．将以上器材安装在光具座遮光筒上时，自

光源起合理的顺序是：

A

、

B

、

D

、

C

、

F

、

E

；

(2)[2]

．为了便于测量，要使条纹亮度增加，即使得单位时间内的光子数目增多；

A

．当增加光源的功率，导致单位时间内的光子数目增多，故

A

正确；

B

．将毛玻璃换成透明玻璃，不会看到亮条纹，故

B

错误；

C

．将放大镜

A

换一个面积更大的放大镜，则光的强度的增强，导致亮度增加，故

C

正

确；

D

．调节测量头的位置，亮度不变，故

D

错误。

故选

AC

。

(3)[3]

．干涉条纹的宽度是指一个明条纹与一个暗条纹的宽度的和，为两个相邻的明条纹

（或暗条纹）的中心之间的距离，故图

C

是正确的，图

ABD

错误．

故选

C

。

(4)[4]

．由图可知，第一次得到的条纹间距较小，根据

l

x

d

可知：

A.

单缝与双缝的缝距对条纹间距无影响，选项

A

错误；

B.

光强度对条纹间距无影响，选项

B

错误；

C.

光源离双缝的距离对条纹间距无影响，选项

C

错误；

D.

双缝离光传感器的距离

l

较小，则条纹间距较小，选项

D

正确；

故选

D

。

5．36

【解析】

【分析】

【详解】

[1][2]图乙螺旋测微器固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为，两者相加为

2.320mm，图丙螺旋测微器固定刻度读数为18.5mm，可动刻度读数为

解析：3677.0910

【解析】

【分析】

【详解】

[1][2]

图乙螺旋测微器固定刻度读数为

2mm

，可动刻度读数为32.00.01mm，两者相加为

2.320mm

，图丙螺旋测微器固定刻度读数为

18.5mm

，可动刻度读数为37.00.01mm，两

者相加为

18.870mm

，所以

18.8702.320

mm2.36mm

81

x







依据双缝干涉条纹间距规律可得

77.0910m

xd

L







6．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

解析：B

1

xd

nl





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

L

x

d

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

'

1

x

x

n







则单色光的波长为

=

(1)

xd

nl







(3)[3]

在线段

P1S2上作

P1M=PS1，则

S2M=r2－

r1

因

dl

，三角形

S

1S2M

可看做直角三角形，有

21

sinrrd

另有

tansinxll

得

21

x

rrd

l



若

P

1处为亮纹，则

21

rrk

(k=0

、

1

、

2……)

解得

l

xk

d

(k=0

、

1

、

2……)

所以相邻两亮纹或暗纹的中心间距为

l

x

d



7

．

F

、

E

、

BDB

【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

解析：F

、

E

、

BDB

【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：

L

x

d

，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．

8．A变小

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝，故A正

确，BCD错误；

故选A；

(2)[2]根据知，当将红光滤光片换

解析：A

变小73.6010

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]

为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝，故

A

正确，

BCD

错误；

故选

A

；

(2)[2]

根据

L

x

d

知，当将红光滤光片换为绿光滤光片时波长减小，则相邻亮纹

(

暗纹

)

间

的距离变小；

(3)[3]

条纹间距为

7.56

mm=2.52m

3

x

根据

L

x

d

得

33

7

2.52100.20010

m3.6010m

1.40

xd

L









