Question

18．某同學用如圖所示裝置做“用雙縫干涉測光的波長”實驗．

①下列說法正確的是C；
A．英國物理學家麥克斯首先成功地觀察到了光的雙縫干涉現(xiàn)象
B．僅撤去單縫屏，光屏上雙縫干涉的條紋仍然存在
C．圖中的a、b、c三個元件可以分別為濾光片、單縫屏、雙縫屏
D．只要白熾燈、濾光片、雙縫屏、單縫屏都沿著遮光筒的軸線放置，就可以在光屏上成功觀察到清晰的干涉條紋
②該同學用藍色濾光片成功地觀察到了如圖乙所示的干涉條紋，若僅將濾光片換成紅色，其它元件及位置都不動，他將看到的條紋是圖丙中的C；

③該同學某次實驗中，將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮條紋中心對齊，將該亮條紋定為第1條亮條紋，此時手輪上的示數(shù)記為x₁，然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第n條亮條紋中心對齊，記下此時手輪上的示數(shù)為x₂（x₂＞x₁），已知雙縫間距為L₁，單縫與雙縫的距離為L₂，雙縫到光屏的距離為L₃，則入射光波長的表達式為λ=$\frac{（{x}_{2}-{x}_{1}）{L}_{1}}{（n-1）{L}_{3}}$．

Answer 1

分析 ①為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片、單縫、雙縫．結(jié)合物理學史解答．
②雙縫干涉條紋是均勻的條紋，紅光的波長比藍光的長，根據(jù)△x=$\frac{L}htthrlb$λ分析本條紋間距的變化，從而作出判斷．
③由題求得條紋間距，再由公式△x=$\frac{L}xrfvz5p$λ求解光的波長表達式．

解答 解：①A、英國物理學家托馬斯•揚首先成功地觀察到了光的雙縫干涉現(xiàn)象，故A錯誤．
B、雙縫干涉的條件是頻率相同、相差恒定，當僅撤去單縫屏，不能獲取相干光源，所以光屏上雙縫干涉的條紋不存在了，故B錯誤．
C、為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片、單縫，為得到相干光源，單縫右邊要有雙縫．故C正確．
D、從左到右，只有按白熾燈、濾光片、單縫屏、雙縫屏這樣的順序沿遮光筒的軸線放置，才可以在光屏上成功觀察到清晰的干涉條紋，故D錯誤．
故選：C
②AC、紅光的波長比藍光的長，根據(jù)△x=$\frac{L}tjp5fvp$λ分析知，紅光的干涉條紋間距比藍光的大，故A錯誤，C正確．
BD、雙縫干涉條紋是均勻的條紋，故BD錯誤．
故選：C
③由題意可知，雙縫干涉條紋的間距為△x=$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{n-1}$；
根據(jù)△x=$\frac{L}r7vdv91$λ=$\frac{{L}_{3}}{{L}_{1}}$λ，得：λ=$\frac{（{x}_{2}-{x}_{1}）{L}_{1}}{（n-1）{L}_{3}}$；
故答案為：①C；②C；③$\frac{（{x}_{2}-{x}_{1}）{L}_{1}}{（n-1）{L}_{3}}$．

點評 本題的關(guān)鍵是明確實驗原理，體會實驗步驟，最好親手做實驗；第三問要掌握干涉條紋間距公式△x=$\frac{L}xlzzdnr$λ，知道L、d的含義．