Question

8．現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在圖1所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測(cè)量紅光的波長(zhǎng)．

（1）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，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、E、D、B、A．
（2）將測(cè)量頭的分劃板中心刻線(xiàn)與某條亮紋中心對(duì)齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖2所示．然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線(xiàn)與第6條亮紋中心對(duì)齊，記下此時(shí)圖3中手輪上的示數(shù)13.870mm，求得相鄰亮紋的間距△x為2.310mm．
（3）為了增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離，可以B．
A．增大單縫和雙縫之間的距離
B．增大雙縫和光屏之間的距離
C．將紅色濾光片改為綠色濾光片
D．增大雙縫之間的距離．

Answer 1

分析 （1）為獲取單色線(xiàn)光源，白色光源后面要有濾光片、單縫、雙縫，最后面是光屏．
（2）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=$\frac{{x}_{6}-{x}_{1}}{5}$求出相鄰亮紋的間距；
（3）增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離由△x=$\frac{L}2ugau20$λ分析即可．

解答 解：（1）為獲取單色線(xiàn)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：C、E、D、B、A．
（2）游標(biāo)卡尺讀數(shù)=可動(dòng)刻度讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù)；
故x₁=2mm+0.1mm×32.0=2.320mm；
x₂=13.5mm+0.1mm×37.0=13.870mm；
相鄰亮紋的間距△x=$\frac{{x}_{6}-{x}_{1}}{5}$=$\frac{13.870-2.320}{5}$=2.310mm；
（3）依據(jù)雙縫干涉條紋間距規(guī)律△x=$\frac{L}kkgayay$λ，可知：
A、△x與單縫和雙縫間的距離無(wú)關(guān)，故增大單縫與雙縫之間的距離不改變相鄰兩條亮紋之間的距離，故A錯(cuò)誤；
B、增大雙縫與光屏之間的距離L，由上式知，可增大相鄰兩條亮紋之間的距離，故B正確；
C、綠光的波長(zhǎng)比紅光短，由上知，將紅色濾光片改為綠色濾光片，干涉條紋的間距減小，故C錯(cuò)誤；
D、增大雙縫之間的距離d，干涉條紋的間距減小，故D錯(cuò)誤．
故選：（1）D，B；
（2）13.870，2.310； （3）B．

點(diǎn)評(píng) 解決本題知道獲取單色的線(xiàn)光源，讓白光通過(guò)濾光片和單縫．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)；第三問(wèn)要會(huì)用游標(biāo)卡尺讀數(shù)；
同時(shí)考查了雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的原理圖，影響條紋間距的因素，記住公式，難度不大．