Question

（18分）
Ⅰ．（6分）图中为“双棱镜干涉”实验装置，其中 s 为单色光源，A为一个顶角略小于180°的等腰三角形棱镜，P为光屏。s位于棱镜对称轴上，屏与棱镜底边平行。调节光路，可在屏上观察到干涉条纹。这是由于光源s发出的光经棱镜作用后，相当于在没有棱镜时，两个分别位于图中s₁和s₂位置的相干波源所发出的光的叠加。（s₁和s₂的连线与棱镜底边平行。）
已知s₁和s₂的位置可由其它实验方法确定，类比“双缝干涉测波长”的实验，可以推测出若要利用“双棱镜干涉”测量光源s发出的单色光的波长时，需要测量的物理量是：
                  ，                  和                  。

Ⅱ．（12）图Ⅰ中所示装置可以用来测量硬弹簧（即劲度系数较大的弹簧）的劲度系数k。电源的电动势为E，内阻可忽略不计：滑动变阻器全长为l，重力加速度为g，V为理想电压表。当木板上没有放重物时，滑动变阻器的触头位于图1中a点，此时电压表示数为零。在木板上放置质量为m的重物，滑动变阻器的触头随木板一起下移。由电压表的示数U及其它给定条件，可计算出弹簧的劲度系数k。

（1）写出m、U与k之间所满足的关系式。
（2）已知E = 1.50V，l =" 12.0" cm，g =" 9.80" m/s²。测量结果如下表：

m（kg）	1.00	1.50	3.00	4.50	6.00	7.50
U（V）	0.108	0.154	0.290	0.446	0.608	0.740

 

①在图2中给出的坐标纸上利用表中数据描出m－U直线。
②m－U直线的斜率为              kg/V。
③弹簧的劲度系数k=              N/m。（保留3位有效数字）

Answer 1

Ⅰ．s₁与s₂间的距离   s₁（或s₂）与光屏间的距离   干涉条纹间距
Ⅱ．（1）
（2）①如图所示。

② 10.1
③ 1.24×10³

解析