Question

2．某同学在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图1所示．使用的双缝间距为d=0.025cm．实验时，首先调节光源和滤光片的中心位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝竖直且互相平行．当屏上出现了干涉图样后，通过测量头（与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500mm）观察第一条亮纹的位置如图2（a）所示，第五条亮纹位置如图2（b）所示，测出双缝与屏的距离为L=50.00cm，则图2（a）读数为x₁=1.128 mm，图2（b）读数为x₂=5.880 mm，待测光的波长λ的公式为λ=$\frac{d（{x}_{2}-{x}_{1}）}{4L}$，代入测量数据可得λ=594 nm．

Answer 1

分析 固定仪器时要使单缝和双缝竖直且平行，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．根据双缝干涉条纹的间距公式求出波长的表达式，从而求出波长的大小．

解答 解：实验时，首先调节光源和滤光片的中心使之位于遮光筒的中心轴线上，并使单缝和双缝竖直且平行；
乙图中，螺旋测微器的固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为0.01×12.8mm=0.128mm，则最终读数为1.128mm．
丙图中，螺旋测微器的固定刻度读数为5.5mm，可动刻度读数为0.01×38.0mm=0.380mm，则最终读数为5.880mm．
相邻条纹间距△x=$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{4}$，
根据△x=$\frac{L}{d}$λ得，λ=$\frac{△xd}{L}$=$\frac{d（{x}_{2}-{x}_{1}）}{4L}$．
代入数据得，λ=$\frac{（5.880-1.128）×1{0}^{-3}×0.025×1{0}^{-2}}{4×0.5}$=5.94×10^-7m=594nm．
故答案为：滤光片，双缝，0.628，5.880，$\frac{d（{x}_{2}-{x}_{1}）}{4L}$，594．

点评 解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，掌握双缝干涉条纹的间距公式，并能灵活运用，基础题．