题目内容

用双缝干涉测光的波长．实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝间的距离为L1，双缝与屏的距离为L2，双缝间距为d．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（如图乙所示），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．
（a）分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时的读数x1=
2.190
2.190
mm，对准第4条时的读数x2=
7.868
7.868
mm；
（b）计算波长λ的表达式为λ=
d(x2-x1)
3L2
d(x2-x1)
3L2
（用符号表示）．
分析：（a）螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．
（b）根据双缝干涉条纹的间距公式△x=
L
d
λ求出波长．
解答：解：（a）第一个读数为：2mm+0.01×19.0mm=2.190mm．第二个读数为：7.5mm+0.01×36.8mm=7.868mm．
（b）相邻条纹的间距d=
x2-x1
3
，根据双缝干涉条纹的间距公式△x=
L
d
λ得，λ=
d(x2-x1)
3L2
．
故答案为：（a） 2.190；7.868      （b）
d(x2-x1)
3L2
点评：解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式△x=
L
d
λ．
练习册系列答案
相关题目
如图所示为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置，某同学用此装置测量绿光的波长．测量前，他先取下双缝，打开光源，调节光源的高度和角度，使光源发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮．做好调整后，他将双缝安装好，在单缝与光源之间放上绿色的滤光片，然后开始观察和测量．测量的核心部件是测量头，它由分划板、目镜、手轮等构成．测量时转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心．当他转动手轮，使分划板的中心刻线与他所选的第1条亮纹的中心对齐时，手轮的初始示数为2.12mm；继续转动手轮，当分划板的中心刻线移动到第3条亮纹中心时，手轮的示数为5.72mm．已知此次实验他所选用的双缝间的距离d=0.25mm，双缝到屏的距离l=900mm．由此可知他所测量的相邻亮条纹间的距离为
1.80
1.80
mm，绿光的波长为
5.0×10-7
5.0×10-7
m．
在《用双缝干涉测光的波长》的实验中，装置如图1，双缝间的距离d=3mm
（1）若测定红光的波长，应选用
红
红
色的滤光片，实验时需要测定的物理量有：
双缝到屏的距离L
双缝到屏的距离L
和
n条条纹间距a
n条条纹间距a
．
（2）若测得双缝与屏之间距离0.70m，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1条亮纹的位置如图2（a）所示，观察第5条亮纹的位置如图2（b）所示，则可求出红光的波长=
7×10-7
7×10-7
m．（保留一位有效数字）
在《用双缝干涉测光的波长》的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L=700mm．然后，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
ABD
．
（2）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图2（a）所示，图2（a）中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图2（b）中游标尺上的读数x1=1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3（a）所示，此时图3（b）中游标尺上的读数x2=
15.02mm
15.02mm
；
（3）利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹间的距离△x=
2.31
2.31
mm；这种色光的波长λ=
6.6×102
6.6×102
nm．
（1）如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②
滤光片
滤光片
、③
单缝
单缝
、④
双缝
双缝
、⑤遮光筒、⑥光屏．对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取
增大双缝到光屏的距离
增大双缝到光屏的距离
 或
减小双缝间距离
减小双缝间距离
的方法．
（2）本实验的步骤有：?
①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；?
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；?
③用米尺测量双缝到屏的距离；?
④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离．?
在操作步骤②时还应注意
单缝和双缝间距5～10cm
单缝和双缝间距5～10cm
 和
使单缝和双缝相互平行
使单缝和双缝相互平行
．?
（3）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示．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，记下此时图乙中手轮上的示数
13.870
13.870
 mm，求得相邻亮纹的间距△x为
2.310
2.310
mm．
（4）已知双缝间距d为2.0×10-4m?，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式λ=
d
I
△x
d
I
△x
，求得所测红光波长为
6.6×102
6.6×102
nm．
精英家教网如图1，是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图．
（1）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离
 
（填字母）
A．增大③和④之间的距离
B．增大④和⑤之间的距离
C．将红色滤光片改为绿色滤光片
D．增大双缝之间的距离
（2）在某次实验中，已知双缝到光屏之间的距离是600mm，双缝之间的距离是0.20mm，单缝到双缝之间的距离是100mm，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如左图a所示．然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数如右图b所示，图b示数为
 
mm．由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为
 
nm（保留二位有效数字．

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