Question

14．在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），调整完毕后，接通电源使光源正常工作．

（1）利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法：
A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄
B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
D．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
E．去掉滤光片后，干涉现象消失
其中正确的是ABD
（2）已知双缝间距为d，双缝到光屏的距离为L，经测量，第一条亮纹中心位置读数为x₁，第十条亮纹中心位置读数为x₂，利用已知量和测量量的符号，推导出这种色光的波长λ=$\frac{d（{x}_{2}-{x}_{1}）}{9L}$．
（3）如图2所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角．
①验电器带正电，锌板带正电（填“正”或“负”）
②使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针不偏转．则改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针无（填“有”或“无”）偏转．

Answer 1

分析 （1）根据双缝干涉条纹的间距公式△x=$\frac{L}{d}$λ比较干涉条纹的间距变化．．
（2）根据相邻条纹间距，结合双缝干涉的条纹间距公式求出波长的大小．
（3）用一紫外线灯照射锌板，产生光电效应现象，根据锌板的电性，分析用带负电的金属小球与锌板接触后，验电器指针偏角的变化；红光的频率比黄光低，黄光照射锌板，验电器指针无偏转，黄光不能使锌板产生光电效应，红光也不能使锌板产生光电效应．

解答 解：（1）A、将屏移近双缝，L变小，根据△x=$\frac{L}{d}$λ知，干涉条纹间距变窄．故A正确．
B、将滤光片由蓝色的换成红色的，波长变长，根据△x=$\frac{L}{d}$λ知，干涉条纹间距变宽．故B正确．
C、将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变．故C错误．
D、换一个两缝之间距离较大的双缝，d变大，根据△x=$\frac{L}{d}$λ知，干涉条纹间距变窄．故D正确．
故选ABD．
（2）相邻条纹的间距△x′=$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{10-1}$，
根据△x′=$\frac{L}{d}$λ得，λ=$\frac{d（{x}_{2}-{x}_{1}）}{9L}$．
（3）在A处用一紫外线灯照射锌板，锌板产生光电效应，光电子射出后，锌板带正电，则验电器也带正电．
用黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板产生光电效应，红光的频率比黄光低，红光也不能使锌板产生光电效应，验电器指针无偏转．
故答案为：（1）ABD；（2）$\frac{d（{x}_{2}-{x}_{1}）}{9L}$；（3）正，正，无．

点评 解决本题的关键知道各种色光的波长大小，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式△x=$\frac{L}{d}$λ．
光电效应中光电子射出后，金属板带正电．光电效应的产生条件取决于入射光的频率．