Question

現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在圖1所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測(cè)量紅光的波長(zhǎng)．
（1）將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、

E、D、B

、A．
（2）本實(shí)驗(yàn)的步驟有：
①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；
②按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；
③用米尺測(cè)量雙縫到屏的距離；
④用測(cè)量頭（其讀數(shù)方法與螺旋測(cè)微器相同）測(cè)量數(shù)條亮紋的間距．
在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意

單縫和雙縫間距5～10cm

和

使單縫與雙縫相互平行

．
（3）測(cè)量頭如圖所示，調(diào)節(jié)分劃板的位置，使分劃板中心刻線對(duì)齊某亮條紋（設(shè)為第1條）的中心，此時(shí)游標(biāo)尺（圖甲）的讀數(shù)為x₁=

4.98

mm，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃線向一側(cè)移動(dòng)，到另一條亮條紋（第5條）的中心位置，由游標(biāo)尺再讀出一讀數(shù)（圖乙）x₅=

9.42

mm，則從第1條亮紋到第5條亮紋間的距離a=

4.44

mm，相鄰兩亮條紋中心間的距離△x=

1.11

mm．已知雙縫間距d=0.25mm，雙縫到屏的距離L=0.500m，則對(duì)應(yīng)的光波波長(zhǎng)為λ=

555

nm．這可能是

綠

光．

Answer 1

分析：（1）為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片、單縫、雙縫．
（2）在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意單縫和雙縫間距5cm～10cm，使單縫與雙縫相互平行，使一個(gè)線光源變?yōu)轭l率相等的兩個(gè)線光源．
（3）游標(biāo)卡尺讀數(shù)=可動(dòng)刻度讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù)；根據(jù)△x=

L

d

λ列式求解光波長(zhǎng)．

解答：解：（1）為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片E、單縫D、雙縫B．
（2）在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意單縫和雙縫間距5cm～10cm，使單縫與雙縫相互平行，使一個(gè)線光源變?yōu)轭l率相等的兩個(gè)線光源．
（3）游標(biāo)卡尺讀數(shù)=可動(dòng)刻度讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù)；
故x₁=4mm+0.02mm×49=4.98mm；
x₅=9mm+0.02mm×21=9.42mm；
則從第1條亮紋到第5條亮紋間的距離a=x₅-x₁=9.42mm-4.98mm=4.44mm；
相鄰兩亮條紋中心間的距離△x=

1

4

a=1.11mm；
已知雙縫間距d=0.25mm，雙縫到屏的距離L=0.500m，根據(jù)公式△x=

L

d

λ，則對(duì)應(yīng)的光波波長(zhǎng)為：
λ=

d?△x

L

=

0.25×10-3×1.11×10-3

0.500

=5.55×10^-7mm=555nm，是綠光；
故答案為：（1）E D B；
（2）單縫和雙縫間距5～10cm，使單縫與雙縫相互平行；
（3）4.98，9.42，4.44，1.11，555，綠光．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，體會(huì)實(shí)驗(yàn)步驟，最好親手做實(shí)驗(yàn)；第三問(wèn)要根據(jù)條紋間距公式△x=

L

d

λ列式求解．