Question

現有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和濾光片E等光學元件，要把它們放在如圖所示光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長．

（1）將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學元件，由左至右表示各光學元件的字母排列順序應為

 

．
（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用測量頭測量數條亮條紋間的距離．
在操作步驟②時應注意單縫、雙縫間距離大約是5～10cm，還應注意

 

．
（3）將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，記為A位置；然后同方向轉動測量頭，使分劃板中心刻線與另一亮紋中心對齊，記為B位置，如圖所示．則B位置的游標卡尺讀數為

 

mm，求得相鄰亮紋的間距△x=

 

mm．

（4）已知雙縫間距d=0.5mm，測得雙縫到屏的距離L=0.5m，由計算式λ=

 

，求得所測紅光波長為

 

nm．

Answer 1

分析：（1）為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片、單縫、雙縫，最后是光屏；
（2）在操作步驟②時應注意單縫和雙縫間距5cm～10cm，使單縫與雙縫相互平行，使一個線光源變為頻率相等的兩個線光源；
（3）（4）游標卡尺讀數=可動刻度讀數+游標尺讀數；根據公式△x=

L

d

λ列式求解光波長．

解答：解：（1）為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片、單縫、雙縫，最后是光屏，故順序為：
C E D B A；
（2）在操作步驟②時還應注意使單縫與雙縫相互平行；
（3）游標卡尺讀數=可動刻度讀數+游標尺讀數；
故x_A=11mm+0.1mm×1=11.1mm；
x_B=15mm+0.1mm×6=15.6mm；
相鄰亮紋的間距：△x=

xB-xA

7

=

15.6mm-11.1mm

7

≈0.64mm
（4）根據公式△x=

L

d

λ，波長為：λ=

d

L

△x=

0.5×10-3

0.5

×0.64=6.4×10^-7m=640nm
故答案為：
（1）C E D B A；
（2）單縫、雙縫平行；
（3）15.6、0.64； 
（4）

d

L

△x、640 nm．

點評：本題關鍵是明確實驗原理，體會實驗步驟，最好親手做實驗；第三問要會用游標卡尺讀數；第四問要根據條紋間距公式△x=

L

d

λ列式求解．