Question

11．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，已知双缝到光屏之间的距离是600mm，双缝之间的距离是0.20mm，单缝到双缝之间的距离是100mm．

（1）实验装置如图1所示，③和④为两带狭缝光阑，其中③为单缝（填：“单缝”或“双缝”），它的作用是获取线光源．
（2）某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如图2所示，则示数为0.141mm，然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第8条亮纹的中心，这时手轮上的示数如图3所示，则示数为13.870mm，光的波长为6.5×10^-7m（保留两位有效数字）．
（3）某同学在安装该装置各部件的过程中，其他部位均安装正确，而在安装测量头时，因衔接部位摩擦较大而未将它充分插入遮光筒内，那么会使测得的波长偏大（填“偏大”，“偏小”或“不变”）．

Answer 1

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=$\frac{{a}_{n}-{a}_{1}}{n-1}$求出条纹间距；并根据双缝干涉条纹的间距公式求出红光的波长．
（3）根据干涉条纹间距公式，结合实际L变大，而代入计算时，L偏小，从而即可求解．

解答 解：（1）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，①是光源，②是滤光片，③是单缝．单缝的作用是为了获取线光源．
（2）图2螺旋测微器的固定刻度读数为0.0mm，可动刻度读数为0.01×14.1mm=0.141mm，
则最终读数为0.141mm，
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．
相邻亮条纹的间距为：△x=$\frac{{a}_{2}-{a}_{1}}{8-1}$=$\frac{13.870-0.141}{7}$mm=1.96mm．
根据△x=$\frac{L}{d}$λ得：λ=$\frac{△xd}{L}$=$\frac{1.96×1{0}^{-3}×0.2×1{0}^{-3}}{0.6}$=6.5×10^-7m．
（3）因衔接部位摩擦较大而未将它充分插入遮光筒内，导致实验时，缝与屏间距变大，
而代入计算时，相对而言，L值偏小，那么由公式λ=$\frac{△xd}{L}$，可知，测得的波长偏大；
故答案为：（1）单缝，获取线光源，（2）0.141，13.870，6.5×10^-7；（3）偏大．

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，同时掌握分析误差产生的根源是解题的关键．