Question

20． 在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．
（1）以白熾燈為光源，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)形了調(diào)節(jié)并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，總結(jié)出以下幾點(diǎn)，你認(rèn)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(wú)干涉現(xiàn)象產(chǎn)生
（2）當(dāng)測(cè)量頭中的分劃板中心刻線第一次對(duì)齊A條紋中心時(shí)，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(duì)齊B條紋中心時(shí)，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(cè)光波的波長(zhǎng)為6.6×10^-7m．（保留兩位有效數(shù)字）
（3）如果測(cè)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(lái)測(cè)量干涉條紋的間距△x時(shí)，測(cè)量值大于實(shí)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=$\frac{L}jnmipjd$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=$\frac{L}n95vooq$λ求出光波的波長(zhǎng)；
（3）如果測(cè)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(cè)量值偏大；根據(jù)干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}fkcijfv$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(shí)狹縫必需與燈絲平行，這時(shí)干涉條紋與狹縫平行，狹縫與燈絲垂直時(shí)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(cuò)誤．
C、干涉條紋的間距公式為△x=$\frac{L}xk4zqes$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(cuò)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=$\frac{L}svbvxnz$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(cè)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(cè)量值△x偏大；
根據(jù)干涉條紋的間距公式為△x=$\frac{L}44l9ggs$λ，波長(zhǎng)測(cè)量值也是偏大；
故答案為：（1）AC；（2）16.7，6.6×10^-7；（3）大于．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)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=$\frac{L}xh4i9z4$λ．