题目内容

12．在“用双缝干涉测光的波长”实验中（实验装置如图1）：

（1）下列说法中哪一个是错误的A．（填选项前的字母）
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝．
B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测量头分划中心刻线与该亮纹的中心对齐．
C．为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距为△x=$\frac{a}{n-1}$．
（2）测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图2所示，其示数为1.970mm．已知双缝到光屏之间的距离是l，双缝之间的距离是d，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，这时手轮上的示数为x1；然后转动测量头，使分划板中心刻线对准第n条亮纹的中心，这时手轮上的示数为x2．由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为λ=$\frac{（{x}_{2}-{x}_{1}）d}{（n-1）l}$（用物理量l、d、n、x1、x2表示）．
（3）某同学在实验过程中发现测量头分划板中心刻线与干涉条纹不平行，下列哪种操作是正确的C
A、转动拨动连杆    B、转动遮光筒     C、转动测量头      D、转动目镜．

分析 1．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，让光源通过滤光片获得单色光，让单色光通过单缝，获得线光源，让单色的线光源通过双缝在光屏上产生干涉条纹．
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．根据双缝干涉的条纹宽度的公式：△x=λ$\frac{L}{d}$计算出该单色光的波长；
3．根据实验仪器的各种作用，从而即可纠正分划板中心刻线与干涉条纹不平行的现象．

解答 解：（1）A、调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝．故A错误．
B、测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐．故B正确．
C、n条亮纹之间有n-1个间距，相邻条纹的间距△x=$\frac{a}{n-1}$．故C正确．
本题选错误的，故选：A．
（2）螺旋测微器固定刻度的读数是1.5mm，可动刻度的读数是：47.0×0.01=0.470mm，螺旋测微器的读数等于：1.5mm+0.470mm=1.970mm．
相邻条纹间距为△x=$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{n-1}$；
根据双缝干涉的条纹宽度的公式：△x=λ$\frac{L}{d}$，
这种单色光的波长：λ=$\frac{△x•d}{l}$=$\frac{（{x}_{2}-{x}_{1}）d}{（n-1）l}$；
（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；
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，而转动遮光筒，或转动目镜与两者不平行无关，故C正确，ABD错误；
故答案为：（1）A；（2）1.970，$\frac{（{x}_{2}-{x}_{1}）d}{（n-1）l}$； （3）C．

点评 本题第一小题关键会用螺旋测微器读数并且明确“用双缝干涉测光的波长”的实验中的操作步骤与注意事项，第二小题要会使用双缝干涉的条纹宽度的公式；同时还要明确实验原理，了解构造及作用，能对故障进行分析和纠正．

练习册系列答案
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