Question

17．现有毛玻璃屏A，双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．

（1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、E、D、B、A．
（2）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2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2乙中手轮上的示数13.870mm，求得相邻亮纹的间距△x为2.310mm．
（3）已知双缝间距为d，测得双缝到屏的距离为l，波长的计算公式λ=$\frac{△xd}{L}$．

Answer 1

分析 （1）为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝，最后面是光屏．
（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=$\frac{{x}_{6}-{x}_{1}}{6-1}$ 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，根据该公式可求出光的波长表达式．

解答 解：（1）为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝．所以各光学元件的字母排列顺序应为C、E、D、B、A．
（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0.01×27.0=0.270mm，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=△x=$\frac{{x}_{6}-{x}_{1}}{6-1}$=$\frac{13.870-2.320}{5}$=2.310mm．
（3）双缝干涉条纹的间距公式△x=$\frac{L}{d}$λ，
所以计算式λ=$\frac{△xd}{L}$．
故答案为：（1）E、D、B；（2）13.870，2.310；（3）$\frac{△xd}{L}$．

点评 解决本题知道获取单色的线光源，让白光通过滤光片和单缝．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．