人教版選擇性必修第一冊(cè)高二物理同步易混易錯(cuò)4.4實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)量光的波長(原卷版+解析)

第四章光第4節(jié)實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)量光的波長重點(diǎn)+難點(diǎn)核心素養(yǎng)解讀1.重點(diǎn)：Δx、l、d、λ的關(guān)系推導(dǎo)與應(yīng)用，雙縫干涉測(cè)量光的波長的實(shí)驗(yàn)原理及操作．2.難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)的誤差分析和故障分析．1.科學(xué)思維：能根據(jù)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，提出測(cè)量光的波長的實(shí)驗(yàn)思路．2．科學(xué)探究：通過進(jìn)行“用雙縫干涉測(cè)量光的波長”實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)雙縫干涉圖樣的認(rèn)識(shí)和理解．知識(shí)點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量光的波長。2．學(xué)習(xí)測(cè)量微小距離的方法。知識(shí)點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)器材光具座、雙縫干涉儀(由光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏及測(cè)量頭組成)、學(xué)生電源。知識(shí)點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)1．推導(dǎo)如圖所示，雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為l。雙縫S1、S2連接的中垂線與屏的交點(diǎn)為P0。對(duì)屏上與P0距離為x的一點(diǎn)P，兩縫與P的距離PS1＝r1，PS2＝r2。在PS2上確定M點(diǎn)，使PM＝PS1，則S2M＝r2－r1，因d?l，三角形S1S2M可看作直角三角形。有r2－r1＝dsinθ(令∠S2S1M＝θ)。則x＝ltanθ≈lsinθ有r2－r1＝deq\f(x,l)若P處為亮紋，則deq\f(x,l)＝±kλ(k＝0，1，2，…)解得x＝±keq\f(l,d)λ(k＝0，1，2，…)相鄰兩亮紋或暗紋的中心距離Δx＝eq\f(l,d)λ。2．測(cè)量原理由公式λ＝eq\f(d,l)Δx，分別測(cè)量d、l和Δx，可求得光的波長。3．條紋間距Δx的測(cè)定如圖甲所示，測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，測(cè)量時(shí)先轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，讓分劃板中心刻線與干涉條紋平行，然后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板向左(向右)移動(dòng)至分劃板的中心刻線與條紋的中心對(duì)齊，如圖乙所示，記下此時(shí)讀數(shù)，再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，用同樣的方法測(cè)出n個(gè)亮紋間的距離a，可求出相鄰兩亮紋間的距離Δx＝eq\f(a,n－1)。知識(shí)點(diǎn)四實(shí)驗(yàn)步驟1．如圖甲所示，在光具座上把各光學(xué)元件裝配好。從遮光筒上取下雙縫，打開電源，調(diào)節(jié)光源的高度，直到光束能沿遮光筒的軸線射到毛玻璃屏的中心，放上單縫和雙縫，使它們的距離為5～10cm，并保持縫相互平行。2．觀察光屏上的白光干涉條紋的特點(diǎn)。給光源加上不同的濾光片，看條紋的色彩、間距發(fā)生了什么變化，相鄰亮條紋(或暗條紋)的間距是否相等。3．記下雙縫間的距離d和雙縫到光屏的距離l。4.轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，先使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)某條亮條紋中心，如圖乙所示，記下此時(shí)的讀數(shù)。繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線移過n條條紋，對(duì)齊另一亮條紋中心，再記下此時(shí)的讀數(shù)。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪進(jìn)行測(cè)量時(shí)，一次測(cè)量中不要反向旋轉(zhuǎn)。5．把測(cè)量結(jié)果記錄在數(shù)據(jù)表格中，算出兩次讀數(shù)之差，并求出相鄰亮條紋(或暗條紋)的平均間距Δx。求出光的波長。知識(shí)點(diǎn)五注意事項(xiàng)1．單縫、雙縫應(yīng)相互平行，其中心大致位于遮光筒的軸線上，雙縫到單縫距離應(yīng)相等。2．測(cè)雙縫到屏的距離l可用米尺測(cè)多次取平均值。3．測(cè)條紋間距Δx時(shí)，用測(cè)量頭測(cè)出n條亮(暗)紋間的距離a，求出相鄰的兩條亮(暗)紋間的距離Δx＝eq\f(a,n－1)。易錯(cuò)易混點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理易錯(cuò)易混點(diǎn)1.1對(duì)實(shí)驗(yàn)原理認(rèn)識(shí)不清。例1．某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到如圖甲所示的條紋，僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后，觀察到的條紋如圖乙所示．他改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是()甲乙A．減小光源到單縫的距離B．減小雙縫之間的距離C．減小雙縫到光屏之間的距離D．換用頻率更高的單色光源易錯(cuò)易混點(diǎn)1.1剖析測(cè)量原理由公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，d是雙縫間距，是已知的；l是雙縫到屏的距離，可以測(cè)出，那么，只要測(cè)出相鄰兩明條紋(或相鄰兩暗條紋)中心間距Δx，即可由公式λ＝eq\f(d,l)Δx計(jì)算出入射光波長的大小．易錯(cuò)易混點(diǎn)二不會(huì)利用光的干涉條紋求光的波長易錯(cuò)易混點(diǎn)2.1對(duì)利用光的干涉條紋求光的波長原理和實(shí)驗(yàn)操作認(rèn)識(shí)不清例2．圖甲是利用雙縫干涉測(cè)量某單色光波長的實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)得雙縫屏到毛玻璃屏的距離l為0.2m、雙縫間的距離d為0.4mm，圖乙是通過該儀器的觀測(cè)裝置看到的毛玻璃屏上的干涉圖樣，其中1、2、3、4、5…是亮條紋的編號(hào)，圖丙、圖丁是利用該儀器測(cè)光的波長時(shí)觀察到的情景，圖丙是測(cè)第1號(hào)亮條紋的位置，此時(shí)觀測(cè)裝置上千分尺的讀數(shù)為____________mm，圖丁是測(cè)第4號(hào)亮條紋的位置，此時(shí)觀測(cè)裝置上千分尺的讀數(shù)為____________mm。根據(jù)上面測(cè)出的數(shù)據(jù)可知，相鄰兩條亮條紋間的距離Δx＝____________mm，計(jì)算波長的數(shù)學(xué)表達(dá)式λ＝____________，被測(cè)光的波長為____________nm。易錯(cuò)易混點(diǎn)2.1剖析1．雙縫間的距離d：由雙縫玻璃上直接讀出．2．雙縫到屏的距離l：由刻度尺測(cè)量．3．相鄰亮條紋之間的距離Δx.如圖甲所示，測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，測(cè)量時(shí)先轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，讓分劃板中心刻線與干涉條紋平行，然后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板向左(或向右)移動(dòng)至分劃板的中心刻線與亮條紋的中心對(duì)齊，如圖乙所示，記下此時(shí)讀數(shù)，再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，用同樣的方法測(cè)出n條亮紋間的距離a，可求出相鄰兩亮紋間的距離Δx＝eq\f(a,n－1).甲乙針對(duì)訓(xùn)練1.同學(xué)們利用圖示裝置測(cè)量某種單色光的波長。實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源使白熾燈正常發(fā)光，調(diào)整儀器從目鏡中可以觀察到干涉條紋。(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，下列操作可行的是________。A．將單縫向雙縫靠近B．使用間距更小的雙縫C．將毛玻璃屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)D．將毛玻璃屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)(2)若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測(cè)得第1條亮紋中央到第n條亮紋中央間的距離為x，則單色光的波長λ＝____________。(3)若只將濾光片去掉，下列說法正確的是________。A．屏上出現(xiàn)黑白相間的干涉條紋，中央是亮紋B．屏上出現(xiàn)黑白相間的干涉條紋，中央是暗紋C．屏上出現(xiàn)彩色干涉條紋，中央是白色亮紋D．屏上出現(xiàn)彩色干涉條紋，中央是紅色亮紋2.(1)某同學(xué)進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)備有下列儀器：A．白熾燈B．雙縫C．單縫D．濾光片E．光屏把以上儀器裝在光具座上時(shí)，正確的排列順序應(yīng)該是：______________(填寫字母代號(hào))。(2)已知雙縫到光屏之間的距離L＝500mm，雙縫之間的距離d＝0.50mm，單縫到雙縫之間的距離s＝100mm，某同學(xué)在用測(cè)量頭測(cè)量時(shí)，調(diào)整手輪，在測(cè)量頭目鏡中先看到分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)A亮條紋的中心，然后他繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)B亮條紋的中心，前后兩次游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖所示。則入射光的波長λ＝_____________________________m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)條紋太密，難以測(cè)量，可以采用的改善辦法有________。A．改用波長較長的光(如紅光)作為入射光B．增大雙縫到屏的距離C．增大雙縫到單縫的距離D．增大雙縫間距3.現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白色光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖所示的光具座上組成雙縫干涉裝置，用以測(cè)量紅光的波長。(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、E、________。(2)本實(shí)驗(yàn)的步驟有：①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)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(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；③用米尺測(cè)量雙縫到屏的距離；④用測(cè)量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測(cè)微器)測(cè)量數(shù)條亮紋間的距離。在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意單縫、雙縫應(yīng)__________且__________________。(3)將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對(duì)齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖甲所示。然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對(duì)齊，記下此時(shí)圖乙中手輪上的示數(shù)為__________mm，求得相鄰亮紋的間距Δx＝__________mm。(4)已知雙縫間距d為2.0×10－4m，測(cè)得雙縫到屏的距離l為0.700m，由計(jì)算式λ＝________，求得所測(cè)紅光波長為________nm。4.在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．甲(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間距有關(guān)D．干涉條紋間距與光的波長有關(guān)以上幾點(diǎn)中你認(rèn)為不正確的是____.(2)當(dāng)測(cè)量頭中的分劃板中心刻線對(duì)齊某個(gè)亮條紋中心時(shí)，手輪上的示數(shù)如圖乙所示，該讀數(shù)為____mm.乙丙(3)如果測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖丙所示，則在這種情況下測(cè)量干涉條紋的間距Δx時(shí)，測(cè)量值____(選填“大于”“小于”或“等于”)實(shí)際值．5.利用雙縫干涉測(cè)定光的波長實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距為d＝0.4mm，雙縫與光屏間的距離L＝0.5m，用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋，分劃板在圖中A、B位置時(shí)游標(biāo)卡尺(10分度)讀數(shù)如圖所示，則分劃板在圖中A、B位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)分別為xA＝____mm,xB＝___mm，相鄰兩條紋間距Δx＝____mm.第四章光第4節(jié)實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)量光的波長重點(diǎn)+難點(diǎn)核心素養(yǎng)解讀1.重點(diǎn)：Δx、l、d、λ的關(guān)系推導(dǎo)與應(yīng)用，雙縫干涉測(cè)量光的波長的實(shí)驗(yàn)原理及操作．2.難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)的誤差分析和故障分析．1.科學(xué)思維：能根據(jù)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，提出測(cè)量光的波長的實(shí)驗(yàn)思路．2．科學(xué)探究：通過進(jìn)行“用雙縫干涉測(cè)量光的波長”實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)雙縫干涉圖樣的認(rèn)識(shí)和理解．知識(shí)點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量光的波長。2．學(xué)習(xí)測(cè)量微小距離的方法。知識(shí)點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)器材光具座、雙縫干涉儀(由光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏及測(cè)量頭組成)、學(xué)生電源。知識(shí)點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)1．推導(dǎo)如圖所示，雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為l。雙縫S1、S2連接的中垂線與屏的交點(diǎn)為P0。對(duì)屏上與P0距離為x的一點(diǎn)P，兩縫與P的距離PS1＝r1，PS2＝r2。在PS2上確定M點(diǎn)，使PM＝PS1，則S2M＝r2－r1，因d?l，三角形S1S2M可看作直角三角形。有r2－r1＝dsinθ(令∠S2S1M＝θ)。則x＝ltanθ≈lsinθ有r2－r1＝deq\f(x,l)若P處為亮紋，則deq\f(x,l)＝±kλ(k＝0，1，2，…)解得x＝±keq\f(l,d)λ(k＝0，1，2，…)相鄰兩亮紋或暗紋的中心距離Δx＝eq\f(l,d)λ。2．測(cè)量原理由公式λ＝eq\f(d,l)Δx，分別測(cè)量d、l和Δx，可求得光的波長。3．條紋間距Δx的測(cè)定如圖甲所示，測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，測(cè)量時(shí)先轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，讓分劃板中心刻線與干涉條紋平行，然后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板向左(向右)移動(dòng)至分劃板的中心刻線與條紋的中心對(duì)齊，如圖乙所示，記下此時(shí)讀數(shù)，再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，用同樣的方法測(cè)出n個(gè)亮紋間的距離a，可求出相鄰兩亮紋間的距離Δx＝eq\f(a,n－1)。知識(shí)點(diǎn)四實(shí)驗(yàn)步驟1．如圖甲所示，在光具座上把各光學(xué)元件裝配好。從遮光筒上取下雙縫，打開電源，調(diào)節(jié)光源的高度，直到光束能沿遮光筒的軸線射到毛玻璃屏的中心，放上單縫和雙縫，使它們的距離為5～10cm，并保持縫相互平行。2．觀察光屏上的白光干涉條紋的特點(diǎn)。給光源加上不同的濾光片，看條紋的色彩、間距發(fā)生了什么變化，相鄰亮條紋(或暗條紋)的間距是否相等。3．記下雙縫間的距離d和雙縫到光屏的距離l。4.轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，先使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)某條亮條紋中心，如圖乙所示，記下此時(shí)的讀數(shù)。繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線移過n條條紋，對(duì)齊另一亮條紋中心，再記下此時(shí)的讀數(shù)。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪進(jìn)行測(cè)量時(shí)，一次測(cè)量中不要反向旋轉(zhuǎn)。5．把測(cè)量結(jié)果記錄在數(shù)據(jù)表格中，算出兩次讀數(shù)之差，并求出相鄰亮條紋(或暗條紋)的平均間距Δx。求出光的波長。知識(shí)點(diǎn)五注意事項(xiàng)1．單縫、雙縫應(yīng)相互平行，其中心大致位于遮光筒的軸線上，雙縫到單縫距離應(yīng)相等。2．測(cè)雙縫到屏的距離l可用米尺測(cè)多次取平均值。3．測(cè)條紋間距Δx時(shí)，用測(cè)量頭測(cè)出n條亮(暗)紋間的距離a，求出相鄰的兩條亮(暗)紋間的距離Δx＝eq\f(a,n－1)。易錯(cuò)易混點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理易錯(cuò)易混點(diǎn)1.1對(duì)實(shí)驗(yàn)原理認(rèn)識(shí)不清。例1．某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到如圖甲所示的條紋，僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后，觀察到的條紋如圖乙所示．他改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是()甲乙A．減小光源到單縫的距離B．減小雙縫之間的距離C．減小雙縫到光屏之間的距離D．換用頻率更高的單色光源【答案】B【解析】根據(jù)條紋間距公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，若增大條紋間距，可以采取的措施有：換用波長更長、頻率更低的單色光源，減小雙縫間的距離d，增大雙縫到光屏間的距離l，故B正確．易錯(cuò)易混點(diǎn)1.1剖析測(cè)量原理由公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，d是雙縫間距，是已知的；l是雙縫到屏的距離，可以測(cè)出，那么，只要測(cè)出相鄰兩明條紋(或相鄰兩暗條紋)中心間距Δx，即可由公式λ＝eq\f(d,l)Δx計(jì)算出入射光波長的大?。族e(cuò)易混點(diǎn)二不會(huì)利用光的干涉條紋求光的波長易錯(cuò)易混點(diǎn)2.1對(duì)利用光的干涉條紋求光的波長原理和實(shí)驗(yàn)操作認(rèn)識(shí)不清例2．圖甲是利用雙縫干涉測(cè)量某單色光波長的實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)得雙縫屏到毛玻璃屏的距離l為0.2m、雙縫間的距離d為0.4mm，圖乙是通過該儀器的觀測(cè)裝置看到的毛玻璃屏上的干涉圖樣，其中1、2、3、4、5…是亮條紋的編號(hào)，圖丙、圖丁是利用該儀器測(cè)光的波長時(shí)觀察到的情景，圖丙是測(cè)第1號(hào)亮條紋的位置，此時(shí)觀測(cè)裝置上千分尺的讀數(shù)為____________mm，圖丁是測(cè)第4號(hào)亮條紋的位置，此時(shí)觀測(cè)裝置上千分尺的讀數(shù)為____________mm。根據(jù)上面測(cè)出的數(shù)據(jù)可知，相鄰兩條亮條紋間的距離Δx＝____________mm，計(jì)算波長的數(shù)學(xué)表達(dá)式λ＝____________，被測(cè)光的波長為____________nm?！敬鸢浮?.5101.4850.325eq\f(Δx·d,l)650【解析】題圖丙是測(cè)第1號(hào)亮條紋的位置，此時(shí)千分尺的讀數(shù)為0．5mm＋0.01×1.0mm＝0.510mm題圖丁是測(cè)第4號(hào)亮條紋的位置，此時(shí)千分尺的讀數(shù)為1mm＋0.01×48.5mm＝1.485mm相鄰兩條亮條紋間的距離Δx＝eq\f(1.485－0.510,3)mm＝0.325mm根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx＝eq\f(l,d)λ得λ＝eq\f(Δx·d,l)代入數(shù)據(jù)得λ＝eq\f(0.325×10－3×0.4×10－3,0.2)m＝6.5×10－7m＝650nm。易錯(cuò)易混點(diǎn)2.1剖析1．雙縫間的距離d：由雙縫玻璃上直接讀出．2．雙縫到屏的距離l：由刻度尺測(cè)量．3．相鄰亮條紋之間的距離Δx.如圖甲所示，測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，測(cè)量時(shí)先轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，讓分劃板中心刻線與干涉條紋平行，然后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板向左(或向右)移動(dòng)至分劃板的中心刻線與亮條紋的中心對(duì)齊，如圖乙所示，記下此時(shí)讀數(shù)，再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，用同樣的方法測(cè)出n條亮紋間的距離a，可求出相鄰兩亮紋間的距離Δx＝eq\f(a,n－1).甲乙針對(duì)訓(xùn)練1.同學(xué)們利用圖示裝置測(cè)量某種單色光的波長。實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源使白熾燈正常發(fā)光，調(diào)整儀器從目鏡中可以觀察到干涉條紋。(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，下列操作可行的是________。A．將單縫向雙縫靠近B．使用間距更小的雙縫C．將毛玻璃屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)D．將毛玻璃屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)(2)若雙縫的間距為d，屏與雙縫間的距離為l，測(cè)得第1條亮紋中央到第n條亮紋中央間的距離為x，則單色光的波長λ＝____________。(3)若只將濾光片去掉，下列說法正確的是________。A．屏上出現(xiàn)黑白相間的干涉條紋，中央是亮紋B．屏上出現(xiàn)黑白相間的干涉條紋，中央是暗紋C．屏上出現(xiàn)彩色干涉條紋，中央是白色亮紋D．屏上出現(xiàn)彩色干涉條紋，中央是紅色亮紋【答案】(1)D(2)eq\f(xd,（n－1）l)(3)C2.(1)某同學(xué)進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)備有下列儀器：A．白熾燈B．雙縫C．單縫D．濾光片E．光屏把以上儀器裝在光具座上時(shí)，正確的排列順序應(yīng)該是：______________(填寫字母代號(hào))。(2)已知雙縫到光屏之間的距離L＝500mm，雙縫之間的距離d＝0.50mm，單縫到雙縫之間的距離s＝100mm，某同學(xué)在用測(cè)量頭測(cè)量時(shí)，調(diào)整手輪，在測(cè)量頭目鏡中先看到分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)A亮條紋的中心，然后他繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)B亮條紋的中心，前后兩次游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖所示。則入射光的波長λ＝_____________________________m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)條紋太密，難以測(cè)量，可以采用的改善辦法有________。A．改用波長較長的光(如紅光)作為入射光B．增大雙縫到屏的距離C．增大雙縫到單縫的距離D．增大雙縫間距【答案】(1)ADCBE(2)6.4×10－7(3)AB【解析】(1)要產(chǎn)生單色光，需將白熾燈發(fā)出的光通過濾光片，再通過單縫形成線光源，最后通過雙縫，在光屏上產(chǎn)生干涉條紋，所以器材的合理順序是ADCBE。(2)游標(biāo)卡尺讀數(shù)精確度為0.1mm，A位置主尺讀數(shù)為11mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為1，讀數(shù)為x1＝11mm＋1×0.1mm＝11.1mm，同理B位置讀數(shù)為x2＝15.6mm，則條紋間距Δx＝eq\f(x2－x1,7)≈0.64mm。則λ＝eq\f(d,L)Δx＝6.4×10－7m。(3)由Δx＝eq\f(L,d)λ可知，要增大條紋間距，可用波長更長的入射光或增大雙縫到屏的距離，故A、B正確。3.現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白色光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖所示的光具座上組成雙縫干涉裝置，用以測(cè)量紅光的波長。(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、E、________。(2)本實(shí)驗(yàn)的步驟有：①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)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(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；③用米尺測(cè)量雙縫到屏的距離；④用測(cè)量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測(cè)微器)測(cè)量數(shù)條亮紋間的距離。在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意單縫、雙縫應(yīng)__________且__________________。(3)將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對(duì)齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖甲所示。然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對(duì)齊，記下此時(shí)圖乙中手輪上的示數(shù)為__________mm，求得相鄰亮紋的間距Δx＝__________mm。(4)已知雙縫間距d為2.0×10－4m，測(cè)得雙縫到屏的距離l為0.700m，由計(jì)算式λ＝________，求得所測(cè)紅光波長為________nm?！敬鸢浮?1)D、B、A(2)相互平行與遮光筒軸線垂直(3)13.8702.310(4)eq\f(d,l)Δx660【解析】(1)由左至右依次放置白色光源C、濾光片E、單縫D、雙縫B、毛玻璃屏A。(2)單縫、雙縫應(yīng)相互平行并跟遮光筒軸線垂直。(3)題圖甲的示數(shù)為2.320mm，題圖乙的示數(shù)為13.870mm，則Δx＝eq\f(13.870－2.320,5)