高考物理系統(tǒng)性復(fù)習(xí) (考點(diǎn)分析) 第四節(jié) 實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)（附解析）

【考點(diǎn)分析】第四節(jié)實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)【考點(diǎn)一】實(shí)驗(yàn)原理及操作【典型例題1】(2022?江蘇南京鹽城市高三(下)二模)某小組用圖甲裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，調(diào)節(jié)完畢后，在屏上觀察到如圖乙所示的豎直條紋。下列說(shuō)法正確的是()A．裝置中的雙縫沿水平方向放置B．僅向右移動(dòng)單縫，使之靠近雙縫，干涉條紋間距將變大C．僅更換雙縫間距更小的雙縫，干涉條紋間距將變大D．僅將紅色濾光片換為綠色濾光片，干涉條紋間距將變大【解析】A．根據(jù)圖乙可知，裝置中的雙縫沿豎直方向放置，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式，僅向右移動(dòng)單縫，條紋間距不變，故B錯(cuò)誤；C．僅更換雙縫間距更小的雙縫，d變小，干涉條紋間距將變大，故C正確；D．僅將紅色濾光片換為綠色濾光片，波長(zhǎng)變小，干涉條紋間距將變小，故D錯(cuò)誤。故選C。【答案】C【考點(diǎn)二】?jī)x器讀數(shù)和數(shù)據(jù)處理【典型例題2】(2022?天津市南開(kāi)區(qū)高三(上)期末)在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，將實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上，如圖a所示。(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是__________；A.單縫及雙縫必須平行放置B.干涉條紋與雙縫垂直C.干涉條紋疏密程度與雙縫寬度有關(guān)D.若用綠色濾光片替換紅色濾光片，干涉條紋間距會(huì)變小(2)某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，第一次分劃板中心刻度對(duì)齊條紋中心時(shí)(圖b)，游標(biāo)尺的示數(shù)如圖c所示；第二次分劃板中心刻度對(duì)齊條紋中心時(shí)(圖d)，游標(biāo)尺的示數(shù)如圖e所示。已知雙縫間距為，雙縫到屏的距離為，則圖c游標(biāo)尺的示數(shù)為_(kāi)_______，兩個(gè)相鄰明紋(或暗紋)間的距離為_(kāi)_______。實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量多條干涉條紋寬度的目的是__________。所測(cè)單色光波長(zhǎng)為_(kāi)______。【解析】(1)[1]AB．為使屏上的干涉條紋清晰，單縫和雙縫必須平行放置，所得到的干涉條紋與雙縫平行，故B錯(cuò)誤A正確；CD．由，可知，干涉條紋疏密程度與雙縫間距離、雙縫到屏的距離和光的波長(zhǎng)有關(guān)，綠光的波長(zhǎng)小于紅光的波長(zhǎng)，則若用綠色濾光片替換紅色濾光片，干涉條紋間距會(huì)變小，故C錯(cuò)誤D正確。故選AD。(2)[2]由圖c可知，游標(biāo)卡尺為10分度，且第5個(gè)小格對(duì)齊，則游標(biāo)尺的讀數(shù)為[3]由圖e可知，游標(biāo)卡尺為10分度，且第7個(gè)小格對(duì)齊，則游標(biāo)尺的讀數(shù)為由圖b和圖d可知，AB兩條條紋間有4個(gè)間距，則兩個(gè)相鄰明紋(或暗紋)間的距離為[4]實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量多條干涉條紋寬度的目的是減小測(cè)量的誤差。[5]根據(jù)公式，帶入數(shù)據(jù)解得所測(cè)單色光波長(zhǎng)為【答案】①AD②11.5③1.3④減小測(cè)量的誤差⑤【考點(diǎn)三】誤差分析【典型例題3】在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)從左到右依次放置：①光源、②紅色濾光片、③_________、④雙縫、⑤遮光筒、⑥光屏(2)下列說(shuō)法正確的是___________。A.減小雙縫之間的距離，可以減小相鄰暗條紋間的距離B.增大雙縫到光屏之間的距離，可以減小相鄰暗條紋間的距離C.若雙縫的間距為d，④與光屏的間距為l，用測(cè)微目鏡測(cè)出6條紅色條紋間的距離為a，則該紅光的波長(zhǎng)D.假若需測(cè)量綠色光的波長(zhǎng)，則需在②位置安裝綠色濾光片(3)如果測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖所示。則在這種情況下來(lái)測(cè)量干涉條紋的間距?x時(shí)，最終波長(zhǎng)測(cè)量值___________實(shí)際值(填“大于”、“小于”或“等于”)?！窘馕觥?1)[1]從左到右依次放置：①光源、②紅色濾光片、③單縫、④雙縫、⑤遮光筒、⑥光屏；(2)[2]A．根據(jù)，可知，減小雙縫之間的距離，可以增大相鄰暗條紋間的距離，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)，可知，增大雙縫到光屏之間的距離，可以增大相鄰暗條紋間的距離，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．若雙縫的間距為d，④與光屏的間距為l，用測(cè)微目鏡測(cè)出6條紅色條紋間的距離為a，則條紋間距為，根據(jù)，可知，該紅光的波長(zhǎng)，選項(xiàng)C正確；D．假若需測(cè)量綠色光的波長(zhǎng)，則需在②位置安裝綠色濾光片，選項(xiàng)D正確。故選CD。(3)[3]如果測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在