Question

【題目】單縫衍射實驗中所產生圖樣的中央亮條紋寬度的一半與單縫寬度、光的波長、縫屏距離的關系，和雙縫干涉實驗中所產生圖樣的相鄰兩亮條紋間距與雙縫間距、光的波長、縫屏距離的關系相同。利用單縫衍射實驗可以測量金屬的線膨脹系數，線膨脹系數是表征物體受熱時長度增加程度的物理量。下圖是實驗的示意圖，擋光片A固定，擋光片B放置在待測金屬棒上端，A、B間形成平直的狹縫，激光通過狹縫，在光屏上形成衍射圖樣，溫度升高，金屬棒碰撞使得狹縫寬度發生變化，衍射圖樣也隨之發生變化。在激光波長已知的情況下，通過測量縫屏距離和中央亮條紋寬度，可算出狹縫寬度及變化，進而計算出金屬的線膨脹系數。下列說法正確的是（ ）

A. 使用激光波長越短，其它實驗條件不變，中央亮條紋寬度越寬

B. 相同實驗條件下，金屬的膨脹量越大，中央亮條紋寬度越窄

C. 相同實驗條件下，中央亮條紋寬度變化越大，說明金屬膨脹量越大

D. 狹縫到光屏距離越大，其它實驗條件相同，測得金屬的線膨脹系數越大

Answer 1

【答案】C

【解析】對比雙縫干涉相鄰兩亮條紋間距與雙縫間距、光的波長、縫屏距離的關系公式可得單縫衍射中央亮條紋寬度的一半與單縫寬度、光的波長、縫屏距離的關系為，激光波長變短，其他條件不變，則中央聊條紋寬度變窄，A錯誤；相同實驗條件下，金屬的膨脹量越大，則單縫距離d越小，中央亮條紋寬度越寬，B錯誤；相同實驗條件下，中央亮條紋寬度變化越大，說明單縫的距離變化大，即金屬膨脹量越大，C正確；金屬的線膨脹系數屬于金屬的特有屬性，與實驗裝置無關，D錯誤．