Question

20．在“用雙縫干涉測光的波長”實(shí)驗(yàn)中，將所用器材按要求安裝在如圖1所示的光具 座上，然后接通電源使光源正常工作．已知實(shí)驗(yàn)中選用縫間距d=0.20mm的雙縫屏，像屏與 雙縫屏間的距離L=700mm．

①已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度．某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，像屏上出現(xiàn)的干涉條紋如圖2甲所示，圖2甲中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號(hào)，此時(shí)圖2乙中游標(biāo)尺上的讀數(shù)X₁=1.16mm；接著再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，像屏上出現(xiàn)的干涉條紋如圖3甲所示，此時(shí)圖3乙中游標(biāo)尺上的讀數(shù)X₂=15.02mm；
②若通過第①中的測量可計(jì)算出干涉條紋的間距△x，利用題目中的已知量和測量結(jié)果 可計(jì)算出這種色光的波長，其字母表達(dá)式為λ=$\frac{d△x}{L}$（用題目中的已知量和測量量 的字母表示）；代入數(shù)據(jù)，可計(jì)算出λ=660nm．

Answer 1

分析 ①游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．游標(biāo)50分度，每一分度表示的長度為0.02mm．
②求出相鄰干涉條紋的間距△x，再根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}fgp0igi$λ求出波長的表達(dá)式，再代入數(shù)據(jù)求出波長．

解答 解：①圖3中，游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為15mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.02mm×1=0.02mm，所以最終讀數(shù)為：x₂=15.02mm．
②兩個(gè)相鄰明紋（或暗紋）間的距離為：△x=$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{6}$=$\frac{15.02-1.16}{6}$mm=2.31mm
根據(jù)△x=$\frac{L}jeddv72$λ，得：λ=$\frac{d△x}{L}$=$\frac{0.2×1{0}^{-3}×2.31×1{0}^{-3}}{700×1{0}^{-3}}$m=6.6×10^-7m=660nm．
故答案為：①15.02；②$\frac{d△x}{L}$，660．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．并掌握“用雙縫干涉測光的波長”的實(shí)驗(yàn)原理公式△x=$\frac{L}xbix9bt$λ．