Question

15．小英同学做“用双缝干涉测量光的波长”实验，其中部分实验器材如图甲所示，其中②是0.20mm的双缝屏，其作用是获得相同频率的光．按照从光源到光屏的方向，这三种器材的安装顺序为②③①（填所给仪器的序号）．正确安装器材后，测得双缝屏到像屏的距离为700mm．调整手轮后，她从测量头的目镜观察、测量，此时游标尺的示数如图乙所示，则游标尺的示数x₂=8.56mm，她通过计算，正确得出两相邻明条纹间距为2.31mm，则光的波长为660nm．

Answer 1

分析 根据双缝干涉测光的波长，首先需要单色光，让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样，从而即可求解；
游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．游标50分度，每一分度表示的长度为0.02mm；
根据△x=$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{n}$ 求出相邻明条纹（或暗条纹）的间距，再根据公式△x=$\frac{L}{d}$λ，求出该色光的波长．

解答 解：其中②是0.20mm的双缝屏，其作用是获得相同频率的光；
双缝干涉实验让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以让白炽灯光通过滤光片，再经过单缝形成单色光，再通过双缝②，接着通过③，最后在光屏①上成像．故自光源起合理的顺序是②③①；
图乙中，游标卡尺的主尺读数为8mm，游标读数为0.02mm×28=0.56mm，
所以最终读数为 x₂=8.56mm．
两个相邻明纹（或暗纹）间的距离△x=2.31mm
根据△x=$\frac{L}{d}$λ，得：λ=$\frac{△x•d}{L}$=$\frac{0.2×1{0}^{-3}×2.31×1{0}^{-3}}{700×1{0}^{-3}}$m=6.6×10^-7m=660nm
故答案为：获得相同频率的光；②③①；8.56；660．

点评 解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．要掌握干涉条纹的间距公式△x=$\frac{L}{d}$λ，知道△x是相邻条纹的间距．