Question

12．在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．

（1）以線狀白熾燈為光源，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了調(diào)節(jié)并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，總結(jié)出以下幾點(diǎn)：
A．燈絲和單縫及雙縫必須平行放置
B．干涉條紋與雙縫垂直
C．干涉條紋疏密程度與雙縫寬度有關(guān)
D．干涉條紋間距與光的波長(zhǎng)有關(guān)
以上幾點(diǎn)中你認(rèn)為正確的是ACD．
（2）實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距d=0.4mm，雙縫到光屏的距離l=0.5m，用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示，分劃板在圖中A、B位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)也如圖所示，則：

①分劃板在圖中A、B位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)分別為x_A=11.1mm，x_B=15.6mm，相鄰兩條紋間距△x=0.75mm．
②波長(zhǎng)的表達(dá)式λ=$\frac{d△x}{l}$（用△x、l、d表示），該單色光的波長(zhǎng)λ=6×10^-7m．
③若改用頻率較高的單色光照射，得到的干涉條紋間距將變�。ㄌ睢白兇蟆�、“不變”或“變小”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟．
（2）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．根據(jù)A、B位置的讀數(shù)求出相鄰條紋的間距．
（3）根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式求出波長(zhǎng)的表達(dá)式，從而求出波長(zhǎng)的大小．
（4）根據(jù)色光波長(zhǎng)的變化，結(jié)合條紋間距公式分析干涉條紋間距的變化．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中，燈絲和單縫及雙縫必須平行放置，所以A選項(xiàng)是正確的；
B．干涉條紋與雙縫平行，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)干涉條紋的間距公式$△x=\frac{L}woethl9λ$知，干涉條紋疏密程度與雙縫寬度、波長(zhǎng)有關(guān)．故C、D正確．
故選：ACD．
（2）①A位置游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為：11mm+0.1×1mm=11.1mm，B位置游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為：15mm+0.1×6mm=15.6mm．
相鄰亮條紋的間距為：$△x=\frac{15.6-11.1}{6}=0.75mm$．
②根據(jù)$△x=\frac{L}kj88pdgλ$知，波長(zhǎng)的表達(dá)式$λ=\frac{△xd}{l}$，
解得波長(zhǎng)為：$λ=\frac{{0.75×{{10}^{-3}}×0.4×{{10}^{-3}}}}{0.3}=6×{10^7}m$．
③根據(jù)$△x=\frac{L}erzzdmwλ$知，頻率變高，波長(zhǎng)變小，則干涉條紋的間距變�。�
故答案為：①11.1，15.6，0.75；②$\frac{△xd}{l}$，6×10^-7；③變�。�

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，掌握雙縫干涉條紋間距干涉，知道影響條紋間距的因素．