1、高考资源网（） 您身边的高考专家来源:Zxxk.Com一、基本实验要求1实验原理如实验原理图甲所示，电灯发出的光，经过滤光片后变成单色光，再经过单缝S时发生衍射，这时单缝S相当于一个单色光源，衍射光波同时到达双缝S1和S2之后，S1、S2双缝相当于两个步调完全一致的单色相干光源，相邻两条明(暗)条纹间的距离x与入射光波长，双缝S1、S2间距离d及双缝与屏的距离l有关，其关系式为：x，因此，只要测出x、d、l即可测出波长.两条相邻明(暗)条纹间的距离x用测量头测出测量头由分划板、目镜、手轮等构成如实验原理图乙所示实验原理图2实验器材双缝干涉仪，即：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃
2、屏、测量头，另外还有学生电源、导线、刻度尺3实验步骤(1)观察双缝干涉图样将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如实验原理图丁所示接好光源，打开开关，使灯丝正常发光调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿遮光筒轴线到达光屏安装双缝和单缝，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上，使双缝与单缝平行，二者间距约510 cm.在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹(2)测定单色光的波长安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上的读数，将该条纹记为第1条亮纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数；将该条纹记为第n条亮纹
3、，测出n个亮条纹间的距离a，则相邻两亮条纹间距x.用刻度尺测量双缝到光屏间距离l(d是已知的)重复测量、计算，求出波长的平均值二、规律方法总结1数据处理(1)条纹间距的计算：移动测量头的手轮，分划板中央刻线在第1条亮纹中央时读数为a1，在第n条亮纹中央时读数为an，则x.(2)根据条纹间距与波长的关系x得x，其中d为双缝间距，l为双缝到屏的距离(3)测量时需测量多组数据，求的平均值2注意事项(1)调节双缝干涉仪时，要注意调整光源的高度，使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮(2)放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上(3)调节测量头时，应使分划板中心刻线和条纹的中心对齐
4、，记清此时手轮上的读数，转动手轮，使分划板中心刻线和另一条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数，两次读数之差就表示这两条纹间的距离(4)不要直接测x，要测多个亮条纹的间距再计算得x，这样可以减小误差(5)白光的干涉现象观察到的是彩色条纹，其中白色在中央，红色在最外层3误差分析(1)双缝到屏的距离l的测量存在误差(2)测条纹间距x带来的误差干涉条纹没有调整到最清晰的程度误认为x为亮(暗)条纹的宽度分划板刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于条纹中心测量多条亮条纹间的距离时读数不准确，此间距中的条纹数未数清1(2015课标全国I卷)在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的
5、屏幕上，红光的干涉条纹间距x1与绿光的干涉条纹间距x2相比，x1_x2 (填“”“”或“”)若实验中红光的波长为630 nm，双缝到屏幕的距离为1 m，测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 nm，则双缝之间的距离为_ mm.解析：光的双缝干涉条纹间距x(为光的波长，l为屏与双缝之间距离，d为双缝之间距离)，红光波长长红绿 ，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，即x1x2, 条纹间距根据数据可得x2.1 mm2.1102 m ，根据x，可得d，代入数值得d3.00104 m0.300 mm .答案： 0.3002(2016西安模拟)如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30107
6、 m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95107 m，则在这里出现的应是_(填“亮条纹”或“暗条纹”)现改用波长为6.30107 m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将_(填“变宽”“变窄”或“不变”)解析：由于路程差r7.95107 m1.5，所以P点将出现暗条纹；由x可知，由于波长变大，故条纹间距变宽答案：暗条纹 变宽1(2016晋阳模拟)在“用双缝干涉测光的波长”实验中：(1)实验装置采用双缝干涉仪，它由各部分光学元件在光具座上组成，现准备了下列仪器：A.光源，B.双缝片，C.单缝片，D.滤光片，E.毛玻璃(其中双缝片和光屏连在遮光筒上)把以上仪器安装在光具座上
7、时，正确的排列顺序是_(2)(多选)关于本实验，正确的说法是()A实验时应调节各器件共轴，并且单缝和双缝的缝应相互平行B观察到的白光的干涉图样是：可以看到彩色的干涉条纹，中央为一条白亮的零级干涉条纹；彩色条纹的排列，以零级亮条纹为中心左右对称，在第一级亮条纹中紫色在最外侧C看到白光的干涉条纹后，在单缝前面放上红色或绿色滤光片，即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹，且红条纹的间距比绿条纹的间距大D测量时应使测量头的分划板的中心刻线对齐条纹的中心再读数解析：(1)双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确顺序为：光源、滤光片、单缝、双缝、光屏，或把它们全部倒过来，因此，答案为ADCBE或EBCDA.(2
8、)实验时应使光源、单缝、双缝的中心位于遮光筒的轴线上，且使单缝与双缝平行，A正确；白光的干涉图样是彩色条纹，中央为白色亮纹，在第一级亮条纹中红色在最外侧，B错误；由x得红条纹的间距大于绿条纹间距，C正确；为了减少误差，应使分划板的中心刻线对齐条纹中心再读数，D正确答案：(1)ADCBE或EBCDA(2)ACD来源:学,科,网2(多选)(2015洛阳模拟)利用图中装置研究双缝干涉现象时，下面几种说法中正确的是()A将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B将滤光片由蓝色的换成红色的，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换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄解析：由条纹
9、间距公式x，d指双缝间距离，l是双缝到屏的距离，可知：A项中l减小，x变小；B项中变大，x变大；D项中d变大，x变小故A、B、D正确答案：ABD3(2016沈阳模拟)在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图所示)：(1)下列说法哪一个是错误的_(填选项前的字母)A调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐C为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮条纹间的距离a，求出相邻两条亮条纹间距x(2) 测量某亮条纹位置时，手轮上的示数如图所示，其示数为_mm.解析：(1)放上单缝和双缝后，由于发生干涉现象无法
10、调节光源的高度，故A选项错误(2)按读数规则，读出示数为：1.5 mm47.00.01 mm1.970 mm.答案：(1)A(2)1.9704(2016武汉模拟)在观察光的双缝干涉现象的实验中：(1)将激光束照在如图甲所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是图乙中的_(2)换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将_；保持双缝间隙不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将_(以上均填“变宽”“变窄”或“不变”)解析：(1)双缝干涉图样是平行且等宽的明暗相间的条纹，A图正确(2)根据x知，双缝间的距离d减小时，条纹间距变宽；当双缝到屏的距离l减小时，条纹间距
11、变窄答案：(1)A(2)变宽变窄5用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间的距离d的大小恰好是图中游标卡尺的读数，如图丁所示；双缝到毛玻璃间的距离的大小由图中的毫米刻度尺读出，如图丙所示；实验时先移动测量头(如图甲所示)上的手轮，把分划线对准靠近最左边的一条亮条纹(如图乙所示)，并记下螺旋测微器的读数x1(如图戊所示)，然后转动手轮，把分划线向右移动，直到对准第7条亮条纹并记下螺旋测微器的读数x2(如图己所示)，由以上测量数据求该单色光的波长来源:学科网ZXXK解析：根据条纹间距公式x可知，波长x，只要根据题目提供的数据就可求解，由丁图可直接读出d0.25 mm0.000 25 m，双缝到屏的
12、距离由丙图读出l748.8 mm0.748 8 m.由图乙、戊、己可知，两条相邻亮条纹间的距离x mm2.400 mm0.002 400 m.将以上数据代入得 m8.0107m.答案：8.0107 m6在观察光的干涉现象的实验中，将两刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝按如图所示的方法，让激光束通过自制的双缝(1)保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝，双缝的间隙越小，屏上明暗相间的条纹间距_(填“越大”或“越小”)；(2)保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹间距_(填“越大”或“越小”)；(3)在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，发现用蓝色光做实验时屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验时_(填“大”或“小”)(4)实验观察到光屏上呈现明暗相间的条纹，试运用波动理论对亮条纹的形成加以解释来源:Z|xx|k.Com解析：(1)由x可知，d越小，x越大(2)由x可知，l越大，x越大(3)由x可知，因蓝色光的波长比红色光的波长小，故用蓝色光做实验时的条纹间距比用红色光做实验时小(4)同一色光透过双缝形成相干光，在光屏处相遇，有的区域光振动加强，有的区域光振动减弱，光振动加强区呈现亮条纹答案：(1)越大 (2)越大(3)小 (4)见解析来源:学科网高考资源网版权所有，侵权必究！
