Question

20． 在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中，實驗裝置如圖甲所示．
（1）以白熾燈為光源，對實驗裝置進形了調(diào)節(jié)并觀察實驗現(xiàn)象后，總結(jié)出以下幾點，你認為正確的是AC
A．單縫和雙縫必須平行放置
B．各元件的中心可以不在遮光筒的軸線上
C．雙縫間距離越大呈現(xiàn)的干涉條紋越密
D．將濾光片移走則無干涉現(xiàn)象產(chǎn)生
（2）當(dāng)測量頭中的分劃板中心刻線第一次對齊A條紋中心時，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖（3）所示，第二次分劃板中心刻度線對齊B條紋中心時，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖（4）所示．已知雙縫間距為0.5mm，從雙縫到屏的距離為1m，則圖（4）中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為16.7mm，所測光波的波長為6.6×10^-7m．（保留兩位有效數(shù)字）
（3）如果測量頭中的分劃板中心刻度線與干涉條紋不在同一方向上，如圖丙所示．則在這種情況下來測量干涉條紋的間距△x時，測量值大于實際值．（填“大于”、“小于”或“等于”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}6o8ky48$λ分析間距與哪些因素有關(guān)．
（2）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}iaeksey$λ求出光波的波長；
（3）如果測量頭中的分劃板中心刻度線與干涉條紋不在同一方向上，條紋間距測量值偏大；根據(jù)干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}g4uioy8$λ分析．

解答 解：（1）A、在用狹縫觀察以線狀白熾燈為光源的光的干涉現(xiàn)象時狹縫必需與燈絲平行，這時干涉條紋與狹縫平行，狹縫與燈絲垂直時觀察不到明顯的干涉條紋．故A正確；
B、各元件的中心必須在遮光筒的軸線上，故B錯誤．
C、干涉條紋的間距公式為△x=$\frac{L}maggs8k$λ；那么雙縫間距離越大，則條紋間距越小，故C正確．
D、去掉濾光片，干涉現(xiàn)象不消失，光屏上出現(xiàn)彩色的干涉條紋．故D錯誤．
故選：AC．
（2）圖1中游標(biāo)尺的主尺讀數(shù)為11mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.1×4mm=0.4mm，所以最終讀數(shù)為11.4mm．
圖4中游標(biāo)尺的主尺讀數(shù)為16mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.1×7mm=0.7mm，所以最終讀數(shù)為16.7mm．
相鄰干涉條紋的間距為：△x=$\frac{16.7-11.4}{4}×1{0}^{-3}$=1.325mm．
根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}cuaeqwy$λ得：λ=$\frac{△x•d}{L}$=$\frac{1.325×1{0}^{-3}×0.5×1{0}^{-3}}{1}$≈6.6×10^-7 m．
（3）如果測量頭中的分劃板中心刻度線與干涉條紋不在同一方向上，條紋間距測量值△x偏大；
根據(jù)干涉條紋的間距公式為△x=$\frac{L}ewcimae$λ，波長測量值也是偏大；
故答案為：（1）AC；（2）16.7，6.6×10^-7；（3）大于．

點評 本題關(guān)鍵是明確實驗原理，解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}4gqs88w$λ．