Question

9．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，装置如图所示：
（1）图1为实验装置图中虚线框位置的组件名称是滤光片；

（2）实验中，取双缝间距d=0.5mm，双缝光屏间距离L=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉图象如图2，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图2，则图中A位置的游标卡尺读数为11.1 mm，单色光的波长为$\frac{d}{l}△x$（用L、d、△x表示），单色光的波长为6.4×10^-7m．（结果保留2位有效数字）
（3）若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图3所示．通过装置图中的“拨杆”的拨动不能（填“能”或“不能”）把干涉条纹调成与分划板中心刻线同一方向上．

Answer 1

分析 （1、3）据双缝干涉实验原理和实验装置构造及作用判断即可；
（2）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△x=$\frac{{x}_{B}-{x}_{A}}{n}$ 求出相邻两条纹的间距．
根据双缝干涉条纹的间距公式△x=$\frac{L}{d}$λ得出波长λ的表达式，以及求出波长的长度．

解答 解：（1）由于灯泡发出的光是复色光，该实验的前提就是单色光的干涉，所以在虚线框内应放滤光片，目的是为了获得单色光．
（2）A位置游标卡尺的主尺读数为11mm，游标读数为0.1×1mm=0.1mm，所以最终读数为11.1mm．
B位置游标卡尺的主尺读数为15mm，游标读数为0.1×5mm=0.5mm，所以最终读数为15.5mm．
相邻两亮条纹的间距△x=$\frac{{x}_{B}-{x}_{A}}{7}$=$\frac{15.5-11.1}{7}$mm=0.63mm．
根据双缝干涉条纹的间距公式△x=$\frac{L}{d}$λ得，λ=$\frac{d}{l}△x$．
代入数据得，λ=$\frac{0.5×1{0}^{-3}×0.63×1{0}^{-3}}{0.5}$=6.4×10^-7m．
（3）首先要明确各器件的作用，拨动拨杆的作用是为了使单缝和双峰平行，获得清晰的干涉图样，丙图已有清晰的干涉图样，所以不用调节；丙图所示出现的问题是分刻板中心刻度线与干涉条纹不平行，应调节测量头使干涉条纹调成与分划板中心刻线同一方向上，故调节拨杆不能把干涉条纹调成与分划板中心刻线同一方向上．
故答案为：（1）滤光片；（2）11.1mm，$\frac{d}{l}△x$，6.4×10^-7；（3）不能．

点评 本题关键是明确实验原理，了解构造及作用，能对故障进行分析和纠正；注意游标卡尺的读数规则，不估读；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△x=$\frac{L}{d}$λ．