Question

13．現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖一所示的光具座上組裝成雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，用以測(cè)量紅光的波長(zhǎng)．

（1）將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、E、D、B、A．
（2）本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟有：
①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；
②按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；
③用米尺測(cè)量雙縫到屏的距離；
④用測(cè)量頭（其讀數(shù)方法同螺旋測(cè)微器）測(cè)量數(shù)條亮紋間的距離．
在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意單縫和雙縫的距離約為5-10cm和單縫和雙縫平行．
（3）將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對(duì)齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖二甲所示．然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對(duì)齊，記下此時(shí)如圖二乙中手輪上的示數(shù)為13.870mm，求得相鄰亮紋的間距△x為2.310mm．
（4）已知雙縫間距d為2.0×10-4m，測(cè)得雙縫到屏的距離l為0.700m，由計(jì)算公式λ=$\frac{△x•d}{l}$，求得所測(cè)紅光波長(zhǎng)為660nm．

Answer 1

分析 為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片、單縫、雙縫．
只有當(dāng)雙縫和單縫平行時(shí)才能通過(guò)兩個(gè)屏；
螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．
根據(jù)△x=$\frac{L}f55hpxf$λ列式求解光波長(zhǎng)．

解答 解：（1）為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片、單縫、雙縫；
由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、E、D、B、A．
（2）在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意：?jiǎn)慰p和雙縫的距離約為5-10cm，單縫和雙縫平行；
（3）螺旋測(cè)微器固定刻度讀數(shù)為13.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為37.0×0.01mm，兩者相加為13.870mm．
圖1的讀數(shù)為：2.320mm，所以△x=$\frac{13.870-2.320}{6-1}$=2.310mm；
（4）根據(jù)△x=$\frac{L}5lrz5px$λ，得：λ=$\frac{△x•d}{l}$=$\frac{2.310×1{0}^{-3}×2×1{0}^{-4}}{0.7}$=6.6×10^-7m=660nm；
故答案為：（1）E、D、B；（2）單縫和雙縫的距離約為5-10cm，單縫和雙縫平行；（3）13.870，2.310；（4）$\frac{△x•d}{l}$，660．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握條紋的間距公式，注意單縫與雙縫間距，以及會(huì)對(duì)螺旋測(cè)微器正確讀數(shù)，同時(shí)注意單位的轉(zhuǎn)換．