Question

14．在用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，請(qǐng)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(xué)元件放在圖1的丙所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置，并用此裝置測(cè)量紅光的波長(zhǎng)．

元件代號(hào)	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(xué)元件，由左至右，各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)為EDBA．（填寫元件代號(hào)）
（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(shí)游標(biāo)卡尺如圖2乙所示，則其示數(shù)x_A=111.15 mm；在B位置時(shí)游標(biāo)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(cè)數(shù)據(jù)，可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長(zhǎng)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(diǎn)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(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=$\frac{{x}_{B}-{x}_{A}}{7}$ 求出相鄰亮紋的間距；根據(jù)△x=$\frac{L}0ow6w8u$λ求解波長(zhǎng)．
（5）根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}miowmmk$λ判斷干涉條紋的間距變化．

解答 解：（1）雙縫干涉條紋特點(diǎn)是等間距、等寬度、等亮度；衍射條紋特點(diǎn)是中間寬兩邊窄、中間亮、兩邊暗，且不等間距；根據(jù)此特點(diǎn)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(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為：EDBA；
（3、4）游標(biāo)卡尺讀數(shù)=可動(dòng)刻度讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù)；
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(jù)公式△x=$\frac{L}e68aa8a$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(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}wweysum$λ知，頻率變高，波長(zhǎng)變短，則干涉條紋間距變��；
故答案為：
（1）甲；（2）EDBA；（3）111.15，0.64 mm；
（4）6.4×10^-7；（5）變�。�

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)；解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}uoq8mye$λ．