Question

3．（1）如圖所示，在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，光具座上放置的光學(xué)元件依次為①光源、②濾光片、③單縫、④雙縫、⑤遮光筒、⑥光屏．對(duì)于某種單色光，為增加相鄰亮紋（暗紋）間的距離，可采取CD的方法．（從以下選項(xiàng)中選擇）

A、去掉遮光片
B、增加單縫到雙縫之間的距離
C、增加雙縫到光屏之間的距離
D、選用雙縫間距更小的雙縫
（2）如果將燈泡換成激光光源，該實(shí)驗(yàn)照樣可以完成，這時(shí)可以去掉的部件是濾光片（填數(shù)字代號(hào)）；
（3）如圖乙所示，移動(dòng)測(cè)量頭上的手輪，使分劃板的中心刻線對(duì)準(zhǔn)第1條亮紋的中心，記下此時(shí)手輪上螺旋測(cè)微器的讀數(shù)x₁．轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板的中心刻線向右移動(dòng)對(duì)準(zhǔn)第4條亮紋的中心，此時(shí)手輪上螺旋測(cè)微器的讀數(shù)x₂如圖丙所示，則讀數(shù)x₂=1.700mm；
（4）如果已經(jīng)量得雙縫的間距是0.30mm、雙縫和光屏之間的距離是900mm，x₁=0.800mm，則待測(cè)光的波長(zhǎng)是1.00×10^-7m （取三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，需要用單色的線光源照射雙縫在光屏上產(chǎn)生干涉條紋，首先需要獲取單色光，然后獲取線光源，再照射雙縫．根據(jù)該次序得出合適的光學(xué)元件．
根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式得出增加相鄰亮紋（暗紋）間的距離的方法．
（2）將燈泡換成激光光源，激光的單色性好，不需要濾光片．
（3）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，需要估讀一位．
（4）根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}kdhruup$λ求出光波的波長(zhǎng)．

解答 解：（1）首先需要獲取單色光，所以在光源后面需要有濾光片，然后要獲取線光源，后面需要有單縫，要進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，所以在單縫后面是雙縫．故答案為：②濾光片、③單縫、④雙縫．
根據(jù)△x=$\frac{L}hcdaifi$λ知，為增加相鄰亮紋（暗紋）間的距離，可采取增大雙縫到光屏的距離、減小雙縫間距離．故選：CD．
（2）將燈泡換成激光光源，激光的單色性好，不需要濾光片．
（3）圖丙中固定刻度讀數(shù)為1.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×20.1=0.200mm，所以最終讀數(shù) x₂=1.700mm．
（4）相鄰干涉條紋的間距△x=$\frac{{x}_{2}-{x}_{1}}{3}$=$\frac{1.700-0.800}{3}×1{0}^{-3}$=3×10^-4m
由△x=$\frac{L}xuqideg$λ得 λ=$\frac{△xd}{L}$=$\frac{3×1{0}^{-4}×0.3×1{0}^{-3}}{0.9}$=1.00×10^-7m
故答案為：
（1）②濾光片、③單縫、④雙縫．
（2）CD．
（3）1.700．
（4）1.00×10^-7m．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，不需估讀．以及掌握條紋間距公式．