Question

7．（1）如圖所示，在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，光具座上放置的光學元件依次為①光源、②濾光片、③單縫、④雙縫、⑤遮光筒、⑥光屏．對于某種單色光，為增加相鄰亮紋（暗紋）間的距離，可采取增大雙縫到光屏的距離或減小雙縫間距的方法．

（2）如果將燈泡換成激光光源，該實驗照樣可以完成，這時可以去掉的部件是②（填數字代號）．
（3）轉動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準第1條亮條紋，讀下手輪的讀數如圖甲所示為0.045mm．繼續(xù)轉動手輪，使分劃板中心刻線對準第10條亮條紋，讀下手輪的讀數如圖乙所示為14.545mm．則相鄰兩亮條紋的間距是1.61mm．

（4）如果已經量得雙縫的間距是0.30mm、雙縫和光屏之間的距離是900mm，則待測光的波長是5.37×10^-7m．（結果保留3位有效數字）

Answer 1

分析 （1）在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，需要用單色的線光源照射雙縫在光屏上產生干涉條紋，首先需要獲取單色光，然后獲取線光源，再照射雙縫．根據該次序得出合適的光學元件．
根據雙縫干涉條紋的間距公式得出增加相鄰亮紋（暗紋）間的距離的方法．
（2）將燈泡換成激光光源，激光的單色性好，不需要濾光片．
（3）螺旋測微器的讀數等于固定刻度讀數加上可動刻度讀數，需要估讀一位．
（4）根據雙縫干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}jkuaj2d$λ求出光波的波長．

解答 解：（1）首先需要獲取單色光，所以在光源后面需要有濾光片，然后要獲取線光源，后面需要有單縫，要進行雙縫干涉實驗，所以在單縫后面是雙縫．故答案為：②濾光片、③單縫、④雙縫．
根據△x=$\frac{L}kvevxpr$λ知，為增加相鄰亮紋（暗紋）間的距離，可采取增大雙縫到光屏的距離、減小雙縫間距離．
（2）將燈泡換成激光光源，激光的單色性好，不需要濾光片．
（3）圖丙中固定刻度讀數為0mm，可動刻度讀數為0.01×4.5=0.045mm，所以最終讀數 x₁=0.045mm．圖乙中固定刻度讀數為14.5mm，可動刻度讀數為0.01×4.5mm=0.045mm，則x₂=14.545mm．
相鄰兩條紋的間距$△x=\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{9}=\frac{14.545-0.045}{9}mm$=1.61mm．
（4）根據△x=$\frac{L}ko8t2rz$λ知，待測光的波長$λ=\frac{△xd}{L}$=$\frac{1.61×1{0}^{-3}×0.30×1{0}^{-3}}{0.9}$m=5.37×10^-7m．
故答案為：（1）濾光片，單縫，雙縫，增大雙縫到光屏的距離、減小雙縫間距離；（2）②，（3）0.045，14.545，1.61，（4）5.37×10^-7．

點評 解決本題的關鍵掌握螺旋測微器的讀數方法，固定刻度讀數加上可動刻度讀數，不需估讀．以及掌握條紋間距公式．