Question

2．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，要把它們放在如圖所示的光具座上組成雙縫干涉裝置，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，依次放置其它光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序?yàn)镃、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)方法同螺旋測(cè)微器）測(cè)量數(shù)條亮紋間的距離．
在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意單縫和雙縫間距5cm-10cm和使單縫與雙縫相互平行．
（3）將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對(duì)齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖2所示．然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對(duì)齊，記下此時(shí)圖3中手輪上的示數(shù)13.870mm，求得相鄰亮紋的間距△x為2.310（或2.31）mm．

（4）已知雙縫間距d為2.0×10^-4m，測(cè)得雙縫到屏的距離L為0.700m，由計(jì)算式λ=$\fracgfmtabe{L}$•△x，求得所測(cè)紅光波長(zhǎng)為6.6×10²nm．（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

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）螺旋測(cè)微器讀數(shù)=固定刻度讀數(shù)+可動(dòng)刻度讀數(shù)．
（4）根據(jù)△x=$\frac{L}bcpqtue$λ列式求解光的波長(zhǎng)．

解答 解：（1）為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片、單縫、雙縫．
（2）在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意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）圖3，螺旋測(cè)微器固定刻度讀數(shù)為13.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為37.0×0.01mm，兩者相加為13.870mm．
 圖2的讀數(shù)為：2.320mm，
所以△x=$\frac{13.870-2.320}{5}$=2.310 mm．  
（4）根據(jù)△x=$\frac{L}ovfgsrb$λ，知λ=$\frackuxaedn{L}$•△x，代入數(shù)據(jù)，λ=6.6×10²nm．
故答案為：
（1）E、D、B；
（2）使單縫與雙縫相互平行；
（3）13.870，2.310（或2.31）；
（4）$\fracjtycfno{L}$•△x，6.6×10²．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)原理，以及掌握螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法．