2022版新教材物理人教版选择性必修第一册作业：第四章第4节实验：用双缝干涉测量光的波长含解析

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课时评价作业
基础达标练
1.（多选）如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置示意图，图中①是光源，
②是滤光片，③是单缝，④是双缝，⑤是光屏。下列操作能增大光屏上相邻两条亮条纹之
间距离的是( )
A.增大③和④之间的距离
B.增大④和⑤之间的距离
C.已知
λ绿<λ红
，将绿色滤光片改成红色滤光片
D.增大双缝之间的距离
答案：1.
B
;
C
解析：光屏上相邻两条亮条纹之间的距离
Δx =l
dλ
，
④
和⑤之间的距离为
l
，增大④和
⑤之间的距离可增大相邻两条亮条纹之间的距离，
B
正确；将绿色滤光片改成红色滤光片，
增大了入射光的波长，相邻两条亮条纹之间的距离增大，
正确；增大双缝之间的距离
d
，
相邻两条亮条纹之间的距离减小，
D
错误；增大③和④之间的距离，不会改变相邻两条亮
条纹之间的距离，
A
错误。
2.“用双缝干涉测量光的波长”是光学中的一个重要实验，通过本实验测出双缝到屏间的距
离
l
、双缝间的距离
d
及相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距
Δx
，就可以计算出光的波
长
λ
，其公式是 。如图，把氦—氖激光器及双缝干涉仪放在特制的介质折射率为
4
3
的装
置中，在屏上得到一干涉图样，事先测得双缝到屏间的距离为
10.8 m
，双缝间的距离为
0.44 mm
，现测得 7条亮条纹间的距离为
9.0 cm
，则此激光在真空中的波长为
m
。
答案：2.
λ=Δx ⋅d
l
;
8.15 ×10−7
解析： 由
Δx =l
dλ
可知
λ=Δx ⋅d
l
，
Δx =9.0
7−1
cm=1.5 cm
，又
n=λ真
λ
，联立以上各
式并代入数据得
λ真≈8.15 ×10−7m
。
3.在利用双缝干涉测量光波波长时，首先调节光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮
光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝竖直并且互相平行，当屏上出现了干涉图样后，用测
量头上的游标卡尺去测量，转动手轮，移动分划板使分划板中心刻线与某条明纹中心对齐
时，如图甲所示，将此明纹记为 1，然后再转动手轮，分划板中心刻线向右移动，依次经
过2、3…明纹，最终与明纹 6中心对齐，分划板中心刻线与明纹 1和明纹 6中心对齐时，
游标卡尺示数分别如图中乙、丙所示（游标卡尺为 10 分度），则图乙对应的读数为
m
，
图丙对应的读数为
m
。用刻度尺量得双缝到屏的距离为
60.00 cm
，由双缝上标示获知双
缝间距为
0.2 mm
，则发生干涉的光的波长为
m
。
在实验中，若经粗调后透过测量头上的目镜观察，看到明暗相间的条纹很暗，造成这种情
况的一种可能原因是 。
答案：3.
1.94 ×10−2
;
2.84 ×10−2
;
6.00 ×10−7
; 原因见解析
解析：图乙对应读数为
1.94 ×10−2m
。图丙对应的读数为
2.84 ×10−2m
。根据公式
Δx =l
dλ
，可得
λ=Δx ⋅d
l=6.00 ×10−7m
。若粗调后看到的干涉条纹很暗，则可能的原
因是单缝与双缝不平行。
4.如图甲所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具
座上，并选用缝间距
d=0.20 mm
的双缝。从仪器注明的规格可知，光屏与双缝间的距离
l=700 mm
。然后，接通电源使光源正常工作。
（1）已知测量头上主尺的分度值是
1mm
，游标尺为 20 分度。某同学调整手轮后，从测
量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹
A
中心对齐，如图乙所示，此时测量头上
主尺和游标尺的示数情况如图丙所示，此示数为
mm
；接着再转动手轮，使分划板中心
刻度线与某条纹
B
中心对齐，测得
A
到
B
条纹间的距离为
8.40 mm
。利用上述测量结果，
经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长
λ=m
（保留两位有效数字）。
（2）另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置
做了一下改动后，在光屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加。以下改动可能
实现这个效果的是 。
A.仅将滤光片移至单缝和双缝之间
B.仅将单缝向远离双缝的方向移动少许
C.仅将单缝与双缝的位置互换
D.仅将红色的滤光片换成绿色的滤光片
答案：4.（1）
0.25
;
4.8 ×10−7
（2）
D
解析： （1）图中测量头的主尺的读数为 0，游标尺的刻度线 5与主尺的某刻度线对齐，
则读数为
0mm+0.05×5mm=0.25 mm
；
A
到
B
条纹间的距离为
8.40 mm
，由图可以
知道
A
到
B
条纹间的距离为 5个条纹间距，则
Δx =8.40
5
mm=1.68 mm
；根据公式
Δx =l
dλ
得
λ=d⋅Δx
l=0.20 ×1.68
700
mm=4.8 ×10−7m
。
（2）对实验装置做了一下改动后，在光屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加，
可以知道条纹的间距减小，由公式
Δx =l
dλ
，可知仅将滤光片移至单缝和双缝之间，
λ
、
l
与
d
都不变，则
Δx
不变，
A
错误；仅将单缝向远离双缝的方向移动少许，
λ
、
l
与
d
都不变，则
Δx
不变，
B
错误；仅将单缝与双缝的位置互换，将不能正常观察双缝干涉，
错误；仅将红色滤光片换成绿色滤光片，
λ
减小，
l
与
d
都不变，则
Δx
减小，
D
正
确。
素养提升练
5.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。
（1）以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察实验现象后，总结出以下几点：
A .
灯丝和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间距离有关
D .
干涉条纹间距与光的波长有关
以上几点正确的是 。
（2）当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时，手轮上的示数如图乙所示，该读数
为
mm
。
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