Question

20．某同学用如图甲所示的实验装置做“用双缝干涉测光的波长”的实验，他用带有游标尺的测量头（如图乙所示）测量相邻两条亮条纹间的距离，转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹（将这一条纹确定为第1亮条纹）的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丁所示．则图丙的读数x₁=1.15mm；图丁的读数x₂=8.95mm．实验中所用的双缝间的距离d=0.20mm，双缝到屏的距离L=60cm，则实验中计算波长的表达式λ=$\frac{（{x}_{2}-{x}_{1}）d}{5L}$（用已知量和直接测量量的符号表示）．根据以上数据，可得实验中测出的光的波长λ=5.2×10^-7m．

Answer 1

分析 游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．根据双缝干涉条纹的间距公式△x=$\frac{L}{d}$λ求出光波的波长．

解答 解：图丙的示数主尺为：1mm；游标尺的第3刻度与上面对齐，读数为0.05×3mm=0.15mm，
读数为1.15mm；
图丁的示数主尺为：8mm；游标尺的第19刻度与上面对齐，读数为0.05×19mm=0.95mm，
读数为8.95mm．
根据△x=$\frac{L}{d}$λ得：
λ=$\frac{△x•d}{L}$=$\frac{（{x}_{2}-{x}_{1}）d}{5L}$=$\frac{0.00895-0.00115}{5×0.6}×0.0002$=5.2×10^-7m
故答案为：1.15，8.95，$\frac{（{x}_{2}-{x}_{1}）d}{5L}$，5.2×10^-7．

点评 解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式，知道干涉的条件．