Question

14．在用雙縫干涉測光的波長的實驗中，請按照題目要求回答下列問題．

（1）如圖1所示，甲、乙兩圖都是光的條紋形狀示意圖，其中干涉圖樣是甲．
（2）將下表中的光學元件放在圖1的丙所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測光的波長的實驗裝置，并用此裝置測量紅光的波長．

元件代號	A	B	C	D	E
元件名稱	光屏	雙縫	白光光源	單縫	透紅光的 濾光片

將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學元件，由左至右，各光學元件的排列順序應為EDBA．（填寫元件代號）
（3）已知該裝置中雙縫間距d=0.50mm，雙縫到光屏的距離l=0.50m，在光屏上得到的干涉圖樣如圖2甲所示，分劃板在圖中A位置時游標卡尺如圖2乙所示，則其示數x_A=111.15 mm；在B位置時游標卡尺如圖2丙所示，則相鄰兩條紋間距△x=0.64 mm；
（4）由以上所測數據，可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長為6.4×10^-7 m．
（5）若改用頻率較高的單色光照射，得到的干涉條紋間距將變�。ㄌ睢白兇蟆薄ⅰ安蛔儭被颉白冃　保�

Answer 1

分析 （1）雙縫干涉條紋特點是等間距、等寬度、等亮度；
（2）為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片、單縫、雙縫，最后面是光屏；
（3）游標卡尺讀數=可動刻度讀數+游標尺讀數；根據△x=$\frac{{x}_{B}-{x}_{A}}{7}$ 求出相鄰亮紋的間距；根據△x=$\frac{L}v7w3b17$λ求解波長．
（5）根據雙縫干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}tfglokx$λ判斷干涉條紋的間距變化．

解答 解：（1）雙縫干涉條紋特點是等間距、等寬度、等亮度；衍射條紋特點是中間寬兩邊窄、中間亮、兩邊暗，且不等間距；根據此特點知甲圖是干涉條紋；
（2）為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片、單縫、雙縫．所以各光學元件的字母排列順序應為：EDBA；
（3、4）游標卡尺讀數=可動刻度讀數+游標尺讀數；
故x_A=111mm+0.05mm×3=111.15mm；
x_B=115mm+0.05mm×12=115.60mm；
相鄰亮紋的間距：
△x=$\frac{{x}_{B}-{x}_{A}}{7}$=$\frac{0.11560-0.11115}{7}$≈0.00064m=0.64mm；
根據公式△x=$\frac{L}k4dwffj$λ，有：
λ=$\frac{△x•d}{L}$=$\frac{0.64×1{0}^{-3}-3×0.5×1{0}^{-3}}{0.5}$=6.4×10^-7m
（5）根據雙縫干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}0igjalm$λ知，頻率變高，波長變短，則干涉條紋間距變小；
故答案為：
（1）甲；（2）EDBA；（3）111.15，0.64 mm；
（4）6.4×10^-7；（5）變小．

點評 本題關鍵是明確實驗原理，體會實驗步驟，最好親手做實驗；解決本題的關鍵掌握游標卡尺的讀數方法，以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}crmfy5q$λ．