Question

1．“用双缝干涉测光的波长”的实验中：已知单缝与双缝间的距离L=100mm，双缝与屏的距离l=700mm，双缝间距d=0.20mm．用测量头来测量亮纹中心的距离．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图（甲）所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数．

①为演示双缝干涉实验，现准备以下仪器：
A．白炽灯    B．单缝片   C．光屏  D．双缝片    E．滤色片
把以上仪器放在光具座上，正确的顺序应为AEBDC
②将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图a所示示数2.320mm．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图b手轮上的示数13.870mm，求得相邻亮纹的间距△x．
③由计算式λ=$\frac{△x•d}{L}$（只用符号表示）求得所测红光波长为6.6×10²nm（保留两位有效数字）．

Answer 1

分析 ①双缝干涉测光的波长，首先需要单色光，让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样；
②螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读．根据△x=$\frac{{x}_{6}-{x}_{1}}{5}$ 求出相邻亮纹的间距；
③双缝干涉条纹的间距公式△x=$\frac{L}{d}$λ，根据该公式可求出红光的波长．

解答 解：①双缝干涉实验让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以让白炽灯光通过滤光片，再经过单缝形成单色光，再通过双缝．故自光源起合理的顺序是AEBDC．
②测第1条亮纹时，螺旋测微器固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×32.0=0.320mm，所以最终读数为2.320mm．
测第6条亮纹时，螺旋测微器固定刻度读数为13.5mm，可动刻度读数为0.01×37.0=0.370mm，所以最终读数为13.870mm
△x=$\frac{{x}_{6}-{x}_{1}}{5}$=$\frac{13.870-2.320}{5}$=2.31mm．
③双缝干涉条纹的间距公式△x=$\frac{L}{d}$λ，所以计算式λ=$\frac{△x•d}{L}$=$\frac{2.31×1{0}^{-3}×2×1{0}^{-4}}{0.700}$m=6.63×10^-7 m=6.6×10²nm．
故答案为：①AEBDC；②2.320，13.870；③$\frac{△x•d}{L}$，6.6×10²．

点评 解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读．以及掌握双缝干涉条纹的间距公式△x=$\frac{L}{d}$λ．