Question

（1）如圖所示，在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，光具座上放置的光學元件依次為①光源、②

濾光片

、③

單縫

、④

雙縫

、⑤遮光筒、⑥光屏．對于某種單色光，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

 或

減小雙縫間距離

的方法．
（2）本實驗的步驟有：?
①取下遮光筒左側的元件，調節光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；?
②按合理順序在光具座上放置各光學元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；?
③用米尺測量雙縫到屏的距離；?
④用測量頭（其讀數方法同螺旋測微器）測量數條亮紋間的距離．?
在操作步驟②時還應注意

單縫和雙縫間距5～10cm

 和

使單縫和雙縫相互平行

．?
（3）將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數如圖甲所示．然后同方向轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，記下此時圖乙中手輪上的示數

13.870

 mm，求得相鄰亮紋的間距△x為

2.310

mm．
（4）已知雙縫間距d為2.0×10-4m?，測得雙縫到屏的距離l為0.700m，由計算式λ=

d

I

△x

，求得所測紅光波長為

6.6×10²

nm．

Answer 1

分析：（1）在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，需要用單色的線光源照射雙縫在光屏上產生干涉條紋，首先需要獲取單色光，然后獲取線光源，再照射雙縫．根據該次序得出合適的光學元件．
根據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）合理順序在光具座上放置各光學元件時，需要使單縫和雙縫相互平行，單縫和雙縫間距5～10cm．
（3）螺旋測微器的讀數等于固定讀數加上游標讀數，需估讀．根據△x=

x

n

求出相鄰亮紋的間距．
（4）根據△x=

L

d

λ求出波長的表達式，從而求出波長的大小．

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，要進行雙縫干涉實驗，所以在單縫后面是雙縫．
根據△x=

L

d

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．
（2）放置各光學元件時，需要使單縫和雙縫相互平行，單縫和雙縫間距5～10cm．
（3）圖乙中手輪上的示數為13.5mm+0.01×37.0mm=13.870mm．
圖j甲中手輪上的示數為2mm+0.01×32.0mm=2.320mm．
則相鄰亮紋的間距△x=

x

n

=

13.870-2.320

5

mm=2.310mm．
（4）根據△x=

L

d

λ知，λ=

d

I

△x．λ=

2×10-4

0.700

×2.310×10-3m=6.6×10-7m=6.6×10²nm．
故答案為：（1）濾光片、單縫、雙縫、增大雙縫到光屏的距離、減小雙縫間距離；
（2）單縫和雙縫間距5～10cm、使單縫和雙縫相互平行；
（3）13.870、2.310；
（4）

d

I

△x、6.6×10²nm．

點評：解決本題的關鍵掌握“用雙縫干涉測光的波長”的實驗步驟和實驗原理，以及掌握螺旋測微器的讀數方法．