Question

17．如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d=0.20mm的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L=700mm．然后，接通电源使光源正常工作．

①已知测量头上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游标尺）上有20分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，使分划板中心刻度线与某条纹A中心对齐，如图乙所示，此时测量头上主尺和副尺的示数情况如图丙所示，此示数为0.25mm；接着再转动手轮，使分划板中心刻度线与某条纹B中心对齐，测得A到B条纹间的距离为8.40mm．利用上述测量结果，经计算可得经滤光片射向双缝的色光的波长λ=4.8×10^-7m（保留2位有效数字）．
②另一同学按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好．若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加．以下改动可能实现这个效果的是D．
A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间
B．仅将单缝远离双缝移动少许
C．仅将单缝与双缝的位置互换
D．仅将红色滤光片换成绿色的滤光片．

Answer 1

分析 （1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；
单测量相邻两根条纹的间距误差比较大，往往采取测量多条干涉条纹的间距，然后求平均值，减小测量的偶然误差．根据△x=$\frac{L}{d}$λ测量光波的波长．
（2）对实验装置作了一下改动后，条纹数目有所增加，可知各条纹的宽度减小，然后由λ=$\frac{d•△x}{L}$分析即可．

解答 解：（1）图中游标卡尺的主尺的刻度为0，游标尺的第5刻度与上边对齐，则读数为：0mm+0.05×5=0.25mm，
A到B条纹间的距离为8.40mm，由图可知A到B条纹间的距离为5个条纹宽度，则：
△x=$\frac{8.40}{5}$mm=1.68mm
根据公式△x=$\frac{L}{d}$λ得：λ=$\frac{d•△x}{L}$=$\frac{0.20×1.68}{700}mm$≈4.8×10^-7m
（2）对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目有所增加，可知各条纹的宽度减小．由公式λ=$\frac{d•△x}{L}$得：$△x=\frac{L}{d}λ$
A．仅将滤光片移至单缝和双缝之间，λ、L与d都不变，则△x不变．故A错误；
B．仅将单缝远离双缝移动少许，λ、L与d都不变，则△x不变．故B错误；
C．仅将单缝与双缝的位置互换，将不能正常观察双缝干涉．故C错误；
D．仅将红色滤光片换成绿色的滤光片，λ减小，L与d都不变，则△x减小．故D正确．
故选：D
故答案为：①0.25    4.8×10^-7   ②D

点评 本题考查光波的干涉条纹的间距公式，应牢记条纹间距的决定因素，一般不要求定量计算，但要求定性分析．