用雙縫干涉測光的波長。已知雙縫與屏的距離L,雙縫間距d。用測量頭來測量亮紋中心的距離。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構成,轉(zhuǎn)動手輪,使分劃板左右移動,讓分劃板的中心刻線對準亮紋的中心(如圖(甲)所示),記下此時手輪上的讀數(shù),轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線對準另一條亮紋的中心,記下此時手輪上的讀數(shù)。
(1)分劃板的中心刻線分別對準第1條和第4條亮紋的中心時,手輪上的讀數(shù)如圖14-4(乙)所示,對準第1條時讀數(shù)x1=_ mm(允許誤差)、對準第4條時讀數(shù)x2=___ __mm(允許誤差)
(2)寫出計算波長λ的表達式,λ=__ ___(用x1、 x2、L 、d表示,不用計算)。
(3)在屏上觀察到了干涉條紋.如果將雙縫的間距變大,則屏上的干涉條紋的間距將變 ;(選大或小)
(4)某同學自己動手利用如圖所示的裝置觀察光的干涉現(xiàn)象,其中A為單縫屏,B為雙縫屏,整個裝置位于一暗箱中,實驗過程如下:(A)該同學用一束太陽光照射A屏時,屏C上沒有出現(xiàn)干涉條紋;移去B后,在屏上出現(xiàn)不等間距條紋;此條紋是由于 產(chǎn)生的;(B)移去A后,遮住縫S1或縫S2中的任一個,C上均出現(xiàn)一窄亮斑.出現(xiàn)以上實驗結果的主要原因是 .
(1)2.190mm 7.867—7.869mm(2)(x2-x1)d/3L(3)小
(4)(A)光的衍射 (B)雙縫S1、S2太寬
解析本題考查光的干涉相關知識。
(1)條紋到中心的距離等于手輪主軸刻度讀數(shù)加上轉(zhuǎn)輪刻度讀數(shù)。所以,第1條亮紋的讀數(shù),第4條亮紋的讀數(shù)(由于讀數(shù)誤差,第4條亮紋的讀數(shù)在是可以的)。
(2)雙縫干涉條紋間距得,
波長,
而相鄰兩條紋的間距,表示n條亮(或暗)條紋中心間的距離,表示第1條亮條紋中心間的距離,表示第4條亮條紋中心間的距離,所以相鄰兩條紋的間距為
,所以波長為
,
(3)由雙縫干涉條紋間距公式可知,當雙縫間距一定時,對雙縫條紋的間距沒有影響,但是如果改變雙縫的間距,則雙縫條紋的間距將會改變。因此,如果將雙縫的間距變大,則屏上的干涉條紋的間距將變小。
(4)①如果光的波長大于物體的大小將發(fā)生光的衍射,所以(A)中的條紋是由于光的衍射產(chǎn)生的。
②雙縫干涉實驗中雙縫間距不應該太大,太大不容易發(fā)生光的干涉。所以,(B)中的實驗現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于雙縫S1、S2太寬的緣故。
答案小結:(1)2.190mm 7.867—7.869mm
(2)(x2-x1)d/3L
(3)小
(4)(A)光的衍射 (B)雙縫S1、S2太寬
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