Question

2．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和滤光片E等光学元件，要把它们放在如图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．

（1）将白光光源放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为E、D、B
（2）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时如图3所示的手轮上的示数为13.870mm，求得相邻亮纹的间距△x为2.310mm．
（3）已知双缝到屏的距离l为0.875m，双缝间距d恰为4图中游标卡尺的读数则：d=0.25mm，求得所测单色光的波长为660nm．

Answer 1

分析 （1）为获取单色线光源，在光屏上产生干涉图样，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝、遮光筒和光屏．
（2）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数；条纹间距处于条纹间隔数是相邻条纹间的距离；
（3）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．根据△x=$\frac{L}{d}$λ求出单色光的波长．

解答 解：（1）为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象，在光屏上可以观察到干涉条纹，因此，由左至右，各光学元件排列顺序应为白光光源、透红光的滤光片、单缝、双缝、毛玻璃屏，故为E、D、B；
（2）由图2所示螺旋测微器可知，示数：x₁=2mm+32.0×0.01mm=2.320mm，
由图3所示可知，x₆=13.5mm+37.0×0.01mm=13.870mm，
相邻亮条纹的间距：△x=$\frac{{x}_{6}-{x}_{1}}{6-1}$=$\frac{13.870-2.320}{5}$=2.310mm．
（3）游标卡尺的主尺读数为0mm，游标读数为0.05×5=0.25mm，所以最终读数为0.25mm．
根据△x=$\frac{L}{d}$λ得，λ=$\frac{△x•d}{L}$=$\frac{2.31×1{0}^{-3}×0.25×1{0}^{-3}}{0.875}$m=6.60×10^-7 m=660nm；
故答案为：（1）E、D、B；（2）13.870，2.310；（3）0.25，660．

点评 本题考查了实验装置、螺旋测微器读数，知道道双缝干涉实验的原理、掌握螺旋测微器读数方法即可正确解题，同时掌握双缝干涉条纹的间距公式△x=$\frac{L}{d}$λ．