题目内容

(18分)
Ⅰ.(6分)图中为“双棱镜干涉”实验装置,其中 s 为单色光源,A为一个顶角略小于180°的等腰三角形棱镜,P为光屏。s位于棱镜对称轴上,屏与棱镜底边平行。调节光路,可在屏上观察到干涉条纹。这是由于光源s发出的光经棱镜作用后,相当于在没有棱镜时,两个分别位于图中s1和s2位置的相干波源所发出的光的叠加。(s1和s2的连线与棱镜底边平行。)
已知s1和s2的位置可由其它实验方法确定,类比“双缝干涉测波长”的实验,可以推测出若要利用“双棱镜干涉”测量光源s发出的单色光的波长时,需要测量的物理量是:
                                                      

Ⅱ.(12)图Ⅰ中所示装置可以用来测量硬弹簧(即劲度系数较大的弹簧)的劲度系数k。电源的电动势为E,内阻可忽略不计:滑动变阻器全长为l,重力加速度为g,V为理想电压表。当木板上没有放重物时,滑动变阻器的触头位于图1中a点,此时电压表示数为零。在木板上放置质量为m的重物,滑动变阻器的触头随木板一起下移。由电压表的示数U及其它给定条件,可计算出弹簧的劲度系数k

(1)写出mUk之间所满足的关系式。
(2)已知E = 1.50V,l =" 12.0" cm,g =" 9.80" m/s2。测量结果如下表:

m(kg)
1.00
1.50
3.00
4.50
6.00
7.50
UV
0.108
0.154
0.290
0.446
0.608
0.740
 

①在图2中给出的坐标纸上利用表中数据描出mU直线。
mU直线的斜率为              kg/V。
③弹簧的劲度系数k=              N/m。(保留3位有效数字)

Ⅰ.s1与s2间的距离   s1(或s2)与光屏间的距离   干涉条纹间距
Ⅱ.(1)
(2)①如图所示。

② 10.1
③ 1.24×103

解析

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