Question

17．如圖甲所示，在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將實驗儀器按要求安裝在光具座上，并選用縫間距d=0.20mm的雙縫屏．從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離L=700mm．然后，接通電源使光源正常工作．

①已知測量頭上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游標尺）上有20分度．某同學調整手輪后，從測量頭的目鏡看去，使分劃板中心刻度線與某條紋A中心對齊，如圖乙所示，此時測量頭上主尺和副尺的示數(shù)情況如圖丙所示，此示數(shù)為0.25mm；接著再轉動手輪，使分劃板中心刻度線與某條紋B中心對齊，測得A到B條紋間的距離為8.40mm．利用上述測量結果，經(jīng)計算可得經(jīng)濾光片射向雙縫的色光的波長λ=4.8×10^-7m（保留2位有效數(shù)字）．
②另一同學按實驗裝置安裝好儀器后，觀察到光的干涉現(xiàn)象效果很好．若他對實驗裝置作了一下改動后，在像屏上仍能觀察到清晰的條紋，且條紋數(shù)目有所增加．以下改動可能實現(xiàn)這個效果的是D．
A．僅將濾光片移至單縫和雙縫之間
B．僅將單縫遠離雙縫移動少許
C．僅將單縫與雙縫的位置互換
D．僅將紅色濾光片換成綠色的濾光片．

Answer 1

分析 （1）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；
單測量相鄰兩根條紋的間距誤差比較大，往往采取測量多條干涉條紋的間距，然后求平均值，減小測量的偶然誤差．根據(jù)△x=$\frac{L}shjl2vr$λ測量光波的波長．
（2）對實驗裝置作了一下改動后，條紋數(shù)目有所增加，可知各條紋的寬度減小，然后由λ=$\frac{d•△x}{L}$分析即可．

解答 解：（1）圖中游標卡尺的主尺的刻度為0，游標尺的第5刻度與上邊對齊，則讀數(shù)為：0mm+0.05×5=0.25mm，
A到B條紋間的距離為8.40mm，由圖可知A到B條紋間的距離為5個條紋寬度，則：
△x=$\frac{8.40}{5}$mm=1.68mm
根據(jù)公式△x=$\frac{L}4umjzsj$λ得：λ=$\frac{d•△x}{L}$=$\frac{0.20×1.68}{700}mm$≈4.8×10^-7m
（2）對實驗裝置作了一下改動后，在像屏上仍能觀察到清晰的條紋，且條紋數(shù)目有所增加，可知各條紋的寬度減�。�由公式λ=$\frac{d•△x}{L}$得：$△x=\frac{L}vekn9xaλ$
A．僅將濾光片移至單縫和雙縫之間，λ、L與d都不變，則△x不變．故A錯誤；
B．僅將單縫遠離雙縫移動少許，λ、L與d都不變，則△x不變．故B錯誤；
C．僅將單縫與雙縫的位置互換，將不能正常觀察雙縫干涉．故C錯誤；
D．僅將紅色濾光片換成綠色的濾光片，λ減小，L與d都不變，則△x減�。�故D正確．
故選：D
故答案為：①0.25    4.8×10^-7   ②D

點評 本題考查光波的干涉條紋的間距公式，應牢記條紋間距的決定因素，一般不要求定量計算，但要求定性分析．