题目内容

4．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中：

（1）有以下实验器材：毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、透红光的滤光片E．在图1中从左至右合理的顺序为C、E、D、B、A．在安装以上器材时应注意各光学元件中心与遮光筒轴线水平共线和单缝与双缝竖直平行放置．
（2）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，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，记下此时手轮上的示数图3所示，求得相邻亮纹的间距△x为2.31mm．
（3）已知双缝间距d为0.2mm，测得双缝到屏的距离L为700mm，求得所测红光波长为6.6×10-7m．

分析 （1）双缝干涉实验是让单色的线光源通过双缝在光屏上产生干涉图样．
（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=$\frac{{a}_{2}-{a}_{1}}{5}$求出条纹间距．
（3）根据双缝干涉条纹的间距公式求出红光的波长．

解答 解：（1）在“用双缝干涉测光的波长”实验中E是滤光片，D是单缝，B是双缝．
在安装以上器材时应注意，各光学元件中心与遮光筒轴线水平共线；单缝与双缝竖直平行放置．
（2）图2螺旋测微器的固定刻度读数为2.0mm，可动刻度读数为0.01×32.0mm=0.320mm，则最终读数为2.320mm，图3螺旋测微器的固定刻度读数为13.5mm，可动刻度读数为0.01×37.0mm=0.370mm，则最终读数为13.870mm．
相邻亮条纹的间距△x=$\frac{{a}_{2}-{a}_{1}}{5}$=$\frac{13.870-2.320}{5}$mm=2.31mm．
（3）根据△x=$\frac{L}{d}$λ得，λ=$\frac{△xd}{L}$=$\frac{2.31×1{0}^{-3}×2×1{0}^{-4}}{0.7}$=6.6×10-7m．
故答案为：（1）EDB，各光学元件中心与遮光筒轴线水平共线，单缝与双缝竖直平行放置；
（2）2.31；（3）6.6×10-7．

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=$\frac{L}{d}$λ．

练习册系列答案
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E、电压表V（3V，约3kΩ）
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G、滑动变阻器R2（2kΩ，0.5A）
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