備考2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)：55 用雙縫干涉測光的波長

更新時間：2019-11-07 瀏覽次數(shù)：275 類型：一輪復(fù)習(xí)

一、單選題

1. (2023高二上·吉州期末) 下列關(guān)于雙縫干涉實驗的說法中正確的是（）

A . 單縫的作用是獲得頻率保持不變的相干光源 B . 雙縫的作用是獲得兩個振動情況相同的相干光源 C . 光屏上距兩縫的路程差等于半波長的整數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋 D . 在光屏上能看到光的干涉圖樣，但在雙縫與光屏之間的空間卻沒有干涉發(fā)生

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二、多選題

2. (2019·宿遷模擬) 利用圖示裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象并測量光的波長，下列說法中正確的有（）.

A . 實驗裝置中的①②③元件分別為濾光片、單縫、雙縫 B . 將濾光片由紫色換成紅色，干涉條紋間距變寬 C . 將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬 D . 測量過程中誤將5個條紋間距數(shù)成6個，波長測量值偏大

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三、填空題

3. (2018·建德期末) 在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中：（實驗裝置如下圖）下列說法哪一個是錯誤的。(填選項前的字母)

A ．調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時，應(yīng)放上單縫和雙縫

B ．測量某條干涉亮紋位置時，應(yīng)使測微目鏡分劃板中心刻線與該亮紋的中心對齊

C ．為了減小測量誤差，可用測微目鏡測出 n條亮紋間的距離 a，求出相鄰兩條亮紋間距Δx＝ $\text{[math]}$

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四、實驗探究題

4. (2019高二下·天津期末) 現(xiàn)有毛玻璃屏 A、雙縫 B、白光光源 C、單縫 D 和透紅光的濾光片 E 等光學(xué)元件，要把它們放在圖中所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長。

①將白光光源 C 放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序就C、、、、A。

②將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第 1 條亮紋，此時手輪上的示數(shù)如圖2所示。然后轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6 條亮紋中心對齊，記下此時圖3中手輪上的示數(shù)mm，求得相鄰亮紋的間距Δx 為mm。

③已知雙縫間距 d 為 2.0×10^-4m，測得雙縫到屏的距離 l 為 0.700m，由計算式λ=，求得所測紅光的波長為nm

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5. (2019高二下·邢臺期末) 用雙縫干涉測光的波長，實驗中采用雙縫干涉儀，它包括以下元件（其中雙縫和光屏連在遮光筒上）：
A.白熾燈 B.單縫片 C.光屏 D.雙縫 E.濾光片
1. （1）把以上元件安裝在光具座上時，正確的排列順序是：；
2. （2）正確調(diào)節(jié)后，在屏上觀察到紅光干涉條紋，用測量頭測出10條紅亮條紋間的距離為a；改用綠色濾光片，其他條件不變，用測量頭測出10個綠亮條紋間的距離為b，則一定有ab（選填“＞”、“＜”或“＝”）
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6. (2019高二下·北碚期末) 利用雙縫干涉測定光的波長實驗中，雙縫間距d＝0.4 mm，雙縫到光屏間的距離L＝0.5 m，用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示，分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數(shù)也如圖中(a)、(b)所示給出，則：
1. （1）分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數(shù)分別為x_A＝mm，x_B＝mm，相鄰兩條紋間距Δx＝mm；
2. （2）波長的表達式λ＝(用Δx、L、d表示)，該單色光的波長λ＝m；
3. （3）若改用頻率較高的單色光照射，得到的干涉條紋間距將(填“變大”“不變”或“變小”)．
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7. (2019高二下·湖州期末)
1. （1）在“雙縫干涉測量光的波長”實驗中
  ①小李同學(xué)用綠光作為入射光，發(fā)現(xiàn)干涉條紋的間距太小，為了增大干涉條紋的間距，該
  
  同學(xué)可以采用的方法有
  
  A.改用紅光作為入射光
  
  B.更換間距更大的雙縫
  
  C.增大單縫與雙縫間的距離
  
  ②小胡同學(xué)把測量頭的分劃板中心刻線與某亮條紋的中央對齊，此時10等分的游標卡尺如
  
  圖所示，其讀數(shù)為
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8. (2019高二下·成都月考) 如圖所示是用雙縫干涉測光的波長的實驗設(shè)備示意圖。
1. （1）圖中①是小燈泡光源，⑤是光屏，它們之間的②③④依次是。
2. （2）以下哪些操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離：_________
  
  A . 增大③和④之間的距離 B . 增大④和⑤之間的距離 C . 將紅色濾光片改為綠色濾光片 D . 增大雙縫之間的距離
3. （3）在某次實驗中，已知雙縫到光屏之間的距離是600 mm，雙縫之間的距離是 $\text{[math]}$ ，單縫到雙縫之間的距離是 $\text{[math]}$ 某同學(xué)在用測量頭測量時，先將測量頭目鏡中看到的分劃板中心刻線對準某條亮紋 $\text{[math]}$ 記作第1條 $\text{[math]}$ 的中心，這時手輪上的示數(shù)如圖甲所示然后他轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線對準第7條亮紋的中心，這時手輪上的示數(shù)如圖乙所示，這兩次示數(shù)依次為mm和mm，由此可以計算出這次實驗中所測得的單色光的波長為 $\text{[math]}$ 結(jié)果保留三位有效數(shù)字 $\text{[math]}$
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9. (2020高二下·南宮月考) 用雙縫干涉測光的波長。實驗裝置如圖（甲）所示，已知單縫與雙縫間的距離L₁=100mm，雙縫與屏的距離L₂=700mm，雙縫間距d=0.25mm。用測量頭來測量亮紋中心的距離。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板左右移動，讓分劃板的中心刻線對準亮紋的中心（如圖（乙）所示），記下此時手輪上的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線對準另一條亮紋的中心，記下此時手輪上的讀數(shù)。
1. （1）分劃板的中心刻線分別對準第1條和第4條亮紋的中心時，手輪上的讀數(shù)如圖（丙）所示，則對準第1條時讀數(shù)x₁=2.190mm、對準第4條時讀數(shù)x₂=mm
2. （2）根據(jù)以上條件，可算出這種光的λ=nm（保留三位有效數(shù)字）
3. （3）在雙縫干涉實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密，難以測量，下列操作中可以使條紋變稀疏的是（______）
  
  A . 改用波長較短的光(如紫光)做入射光 B . 增大雙縫到屏的距離 C . 減少雙縫間距 D . 增大雙縫間距
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10. (2024高二下·銅梁月考) 某同學(xué)利用圖示裝置測量某種單色光的波長。實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光：調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋?；卮鹣铝袉栴}：
1. （1）若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，該同學(xué)可__________；
  
  A . 將單縫向雙縫靠近 B . 將屏向靠近雙縫的方向移動 C . 將屏向遠離雙縫的方向移動 D . 使用間距更小的雙縫
2. （2）若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx，則單色光的波長λ=；
3. （3）某次測量時，選用的雙縫的間距為0.300 mm，測得屏與雙縫間的距離為1.20 m，第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56 mm。則所測單色光的波長為nm（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。
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11. (2019高二下·濰坊期中) 某同學(xué)利用如圖甲所示裝置測量光的波長光源濾光片單縫雙縫遮光筒光屏測量頭
1. （1）將測量頭的分劃板中心刻線與某亮條紋的中心對齊，將該亮條紋定為第1條亮條紋，此時手輪上的示數(shù)為3.730mm，轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮條紋中心對齊，此時手輪上的示數(shù)如圖乙所示，則圖乙讀數(shù)為mm，已知雙縫間距d=0.3mm，雙縫到屏的距離L=600mm，由以上數(shù)據(jù)得這種光的波長λ=mm.
2. （2）以下操作，能使條紋間距變大的是
  
  A . 將濾光片由紅色換成藍色 B . 增大單縫到雙縫的距離 C . 增大雙縫到光屏的距離 D . 換一個間距較大的雙縫
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12. (2019高二下·福州期中) 在用雙縫干涉測光的波長的實驗中，準備了下列儀器：
A．白熾燈 B．雙窄縫片 C．單窄縫片 D．濾光片 E．毛玻璃光屏
1. （1）把以上儀器安裝在光具座上，自光源起合理的順序是（填字母）．
2. （2）用如圖所示的實驗裝置觀察雙縫干涉圖樣，雙縫之間的距離是0.3mm，用的是紅色濾色片，在毛玻璃屏上可以看到紅色干涉條紋。
  
  ①毛玻璃屏上的干涉條紋與雙縫垂直還是平行？
  
  ②如果把單縫向雙縫移近一些，相鄰兩亮條紋中心的距離．（填“增大”、“不變”或“減小”）
  
  ③在某次實驗中，雙縫間距d=0.5mm，雙縫與光屏間距離L=0.5m，用某種單色光照射雙縫得到干涉圖樣如圖，分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數(shù)如圖，則圖中A位置的游標卡尺讀數(shù)為11.1mm ，B位置的游標卡尺讀數(shù)為 mm，單色光的波長為 m．
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13. (2019高二下·諸暨期中)
1. （1）在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中，備有下列器材：
  
  A . 白熾燈 B . 雙縫 C . 單縫 D . 濾光片 E . 白色光屏把以上儀器裝在光具座上時，正確的排列順序應(yīng)該是：_____（填寫字母代號）。
2. （2）已知雙縫到光屏之間的距離 L=500mm，雙縫之間的距離 d=0.50mm，單縫到雙縫之間的距離 s=100mm，某同學(xué)在用測量頭測量時，調(diào)整手輪，在測量頭目鏡中先看到分劃板中心刻線對準 A 條亮條紋的中心，然后他繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使分劃板中心刻線對準 B 條亮條紋的中心，前后兩次游標卡尺的讀數(shù) 如圖所示，則： B 位置讀數(shù) 是；入射光的波長 λ=m（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
3. （3）實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密，難以測量，可以采用的改善辦法有_____。
  
  A . 改用波長較長的光（如紅光）作為入射光 B . 增大雙縫到屏的距離 C . 增大雙縫到單縫的距離 D . 增大雙縫間距
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14. (2019高二下·北碚期末) 在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中(實驗裝置如圖甲)：
1. （1）下列說法哪一個是錯誤的________。(填選項前的字母)
  
  A . 調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時，應(yīng)放上單縫和雙縫。 B . 測量某條干涉亮紋位置時，應(yīng)使測微目鏡分劃板中心刻線與該亮紋的中心對齊 C . 為了減小測量誤差，可用測微目鏡測出n條亮紋中心間的距離a，求出相鄰兩條亮紋間距 $\text{[math]}$
2. （2）將測量頭的分劃板中心刻線與某亮條紋的中心對齊，將該亮條紋定為第1條亮條紋，此時手輪上的示數(shù)如圖甲所示。然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮條紋中心對齊，此時手輪上的示數(shù)如圖乙所示，則圖乙讀數(shù)為mm，求得這種色光的波長λ＝ nm。（已知雙縫間距d＝0.2 mm，雙縫到屏間的距離L＝700 mm
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15. (2019·杭州模擬)
1. （1）在用雙縫干涉測光的波長的實驗中：已知雙縫到光屏之間的距離是600mm，雙縫之間的距離是0.20mm，單縫到雙縫之間的距離是100mm，某同學(xué)在用測量頭測量時，先將測量頭目鏡中中看到的分劃板中心刻線對準某條亮紋（記作第1條）的中心，這時手輪上的示數(shù)如左圖所示。然后他轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線對準第7條亮紋的中心，這時手輪上的示數(shù)如右圖所示。這兩次示數(shù)依次為mm和mm。由此可以計算出這次實驗中所測得的單色光的波長為nm。
2. （2）以下哪些操作能夠增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離（）
  
  A . 增大單縫和雙縫之間的距離 B . 增大雙縫和光屏之間的距離 C . 將紅色濾光片改為綠色濾光片 D . 增大雙縫之間的距離
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16. (2018·臺州模擬) 雙縫干涉測光的波長”實驗中，將雙縫干涉儀按要求安裝在光具座上(如圖所示)．從儀器注明的規(guī)格可知：雙縫屏的縫間距d，像屏與雙縫屏間的距離L．然后，接通電源使光源正常工作．
①已知測量頭是50分度的游標卡尺．某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第1次映入眼簾的干涉條紋如圖 (a)所示，圖(a)中的數(shù)字是該同學(xué)給各亮紋的編號，此時圖(b)中游標尺上的讀數(shù)x₁＝1.16 mm；接著再轉(zhuǎn)動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖(c)所示，此時圖(d)中游標尺上的讀數(shù)x₂＝ mm；
②利用上述測量結(jié)果，該同學(xué)經(jīng)計算得這種色光的波長λ＝660 nm．已知L＝700 mm，則該同學(xué)選用的雙縫屏的縫間距d＝mm．(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

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五、綜合題

17. (2019高二下·西湖月考) 在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上，如圖所示，并選用縫間距d＝0.2 mm的雙縫屏．從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離L＝700 mm。接通電源使光源正常工作．
1. （1） M、N、P三個光學(xué)元件依次為
  
  A . 濾光片、單縫片、雙縫片 B . 濾光片、雙縫片、單縫片 C . 偏振片、單縫片、雙縫片 D . 雙縫片、偏振片、單縫片
2. （2）對于某種單色光，為增加相鄰亮條紋（暗條紋）間的距離，可采取的方法有.
  
  A . 減小雙縫間距離 B . 增大單縫間距離 C . 減小透鏡與光源的距離 D . 增大雙縫到屏的距離
3. （3）一同學(xué)通過測量頭的目鏡觀察單色光的干涉圖樣時，發(fā)現(xiàn)里面的亮條紋與分劃板豎線未對齊，如圖所示。若要使兩者對齊，該同學(xué)應(yīng)如何調(diào)節(jié)
  
  A . 僅左右轉(zhuǎn)動透鏡 B . 僅旋轉(zhuǎn)濾光片 C . 僅撥動撥桿 D . 僅旋轉(zhuǎn)測量頭
4. （4）上題中（1）已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度．某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第1次映入眼簾的干涉條紋如圖甲所示，圖中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗條紋的編號，此時圖乙中游標卡尺上的讀數(shù)x₁＝1.16 mm；接著再轉(zhuǎn)動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖丙所示，此時圖丁中游標卡尺上的讀數(shù)x₂＝mm；
5. （5）利用上述測量結(jié)果，經(jīng)計算可得兩個相鄰亮條紋（或暗條紋間）的距離Δx，進而計算得到這種色光的波長λ＝nm。
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