Question

13．利用所學物理知識解答問題：
（1）如圖甲所示是用雙縫干涉測光波波長的實驗設(shè)備示意圖，圖中①是光源，②是濾光片，③是單縫，④是雙縫，⑤是光屏．下列操作能增大光屏上相鄰兩條亮紋之間距離的是BC
A．增大③和④之間的距離  
B．增大④和⑤之間的距離
C．將綠色濾光片改成紅色濾光片  
D．增大雙縫之間的距離
（2）如果將燈泡換成激光光源，該實驗照樣可以完成，這時可以去掉的部件是②，③（填數(shù)字代號）．
（3）轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準第1條亮紋，讀出手輪的讀數(shù)如圖乙所示．繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線對準第10條亮紋，讀出手輪的讀數(shù)如圖丙所示．則相鄰兩亮條紋的間距是1.61mm．
（4）如果已經(jīng)量得雙縫的間距是0.30mm、雙縫和光屏之間的距離是900mm，則待測光的波長是5.37×10^-7m．（取三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式得出增加相鄰亮紋（暗紋）間的距離的方法．
（2）將燈泡換成激光光源，激光的單色性好，不需要濾光片．
（3）螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，需要估讀一位，再依據(jù)△x=$\frac{{x}_{n}-{x}_{1}}{n-1}$．
（4）根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}exhcjil$λ求出光波的波長．

解答 解：（1）根據(jù)△x=$\frac{L}leorqih$λ知，為增大相鄰亮紋（暗紋）間的距離，可采取增大雙縫到光屏的距離、減小雙縫間距離、或增大入射光的波長，而單縫與雙縫間距不會影響條紋間距．故BC正確，AD錯誤．
（2）將燈泡換成激光光源，激光的單色性好，不需要濾光片與單縫，即為②與③．
（3）圖乙中固定刻度讀數(shù)為0.0mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×4.5=0.045mm，所以最終讀數(shù) x₁=0.045mm．
圖丙中固定刻度讀數(shù)為14.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×3.5=0.035mm，所以最終讀數(shù) x₁₀=14.535mm．
根據(jù)△x=$\frac{14.535-0.045}{10-1}$=1.61mm；
（4）相鄰干涉條紋的間距△x=1.61mm=1.61×10^-3m
由△x=$\frac{L}jrblonm$λ得 λ=$\frac{△x•d}{L}$=$\frac{1.61×1{0}^{-3}×0.3×1{0}^{-3}}{0.9}$=5.37×10^-7m
故答案為：
（1）BC；（2）②③；（3）1.61；（4）5.37×10^-7

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法，固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，不需估讀．以及掌握條紋間距公式，注意相鄰亮條紋間距的求解是解題的關(guān)鍵．