Question

9．在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，裝置如圖所示：
（1）圖1為實驗裝置圖中虛線框位置的組件名稱是濾光片；

（2）實驗中，取雙縫間距d=0.5mm，雙縫光屏間距離L=0.5m，用某種單色光照射雙縫得到干涉圖象如圖2，分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數(shù)如圖2，則圖中A位置的游標卡尺讀數(shù)為11.1 mm，單色光的波長為$\fracanahd1f{l}△x$（用L、d、△x表示），單色光的波長為6.4×10^-7m．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）
（3）若測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖3所示．通過裝置圖中的“撥桿”的撥動不能（填“能”或“不能”）把干涉條紋調(diào)成與分劃板中心刻線同一方向上．

Answer 1

分析 （1、3）據(jù)雙縫干涉實驗原理和實驗裝置構(gòu)造及作用判斷即可；
（2）游標卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．根據(jù)△x=$\frac{{x}_{B}-{x}_{A}}{n}$ 求出相鄰兩條紋的間距．
根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}ru5l8er$λ得出波長λ的表達式，以及求出波長的長度．

解答 解：（1）由于燈泡發(fā)出的光是復色光，該實驗的前提就是單色光的干涉，所以在虛線框內(nèi)應放濾光片，目的是為了獲得單色光．
（2）A位置游標卡尺的主尺讀數(shù)為11mm，游標讀數(shù)為0.1×1mm=0.1mm，所以最終讀數(shù)為11.1mm．
B位置游標卡尺的主尺讀數(shù)為15mm，游標讀數(shù)為0.1×5mm=0.5mm，所以最終讀數(shù)為15.5mm．
相鄰兩亮條紋的間距△x=$\frac{{x}_{B}-{x}_{A}}{7}$=$\frac{15.5-11.1}{7}$mm=0.63mm．
根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}a5hdrj2$λ得，λ=$\fracvnfcurf{l}△x$．
代入數(shù)據(jù)得，λ=$\frac{0.5×1{0}^{-3}×0.63×1{0}^{-3}}{0.5}$=6.4×10^-7m．
（3）首先要明確各器件的作用，撥動撥桿的作用是為了使單縫和雙峰平行，獲得清晰的干涉圖樣，丙圖已有清晰的干涉圖樣，所以不用調(diào)節(jié)；丙圖所示出現(xiàn)的問題是分刻板中心刻度線與干涉條紋不平行，應調(diào)節(jié)測量頭使干涉條紋調(diào)成與分劃板中心刻線同一方向上，故調(diào)節(jié)撥桿不能把干涉條紋調(diào)成與分劃板中心刻線同一方向上．
故答案為：（1）濾光片；（2）11.1mm，$\fracjs5t8m6{l}△x$，6.4×10^-7；（3）不能．

點評 本題關(guān)鍵是明確實驗原理，了解構(gòu)造及作用，能對故障進行分析和糾正；注意游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則，不估讀；解決本題的關(guān)鍵掌握游標卡尺的讀數(shù)方法，以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}ux1jkxa$λ．