4．實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測量光的波長
雙縫干涉儀，即光具座、光源、________、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、________。另外，還有學(xué)生電源、導(dǎo)線、________等。
如圖所示，與兩縫之間的距離d相比，每個(gè)狹縫都很窄，寬度可以忽略。兩縫S1、S2的連線的中垂線與屏的交點(diǎn)為P0，雙縫到屏的距離OP0＝L
1．L的測量：雙縫到屏的距離可以用________測出。2．Δx的測量：相鄰兩條亮條紋間的距離需用________測出。為減小誤差，可測出n個(gè)亮條紋間的距離a，再求出相鄰兩個(gè)亮條紋間的距離Δx＝________。
1．實(shí)驗(yàn)過程(1)按照如圖所示的裝置安裝好儀器，調(diào)整光源的位置，使光源發(fā)出的光能平行地進(jìn)入遮光筒并照亮光屏。(也可直接用雙縫干涉儀)(2)放置單縫和雙縫，使縫相互平行，調(diào)整各部件的間距，觀察白光的雙縫干涉圖樣。
3．注意事項(xiàng)(1)放置單縫和雙縫時(shí)，必須使縫平行。間距大約為5～10 cm。(2)要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和光屏的中心在同一條軸線上。(3)測量頭的中心刻線要對應(yīng)著亮(或暗)紋的中心。(4)要多測幾個(gè)亮紋(或暗紋)中心間的距離，再求Δx。(5)調(diào)節(jié)的基本依據(jù)：照在像屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫、測量頭與遮光筒不共軸所致，干涉條紋不清晰主要原因是單縫與雙縫不平行所致。
某同學(xué)利用如圖甲所示裝置測量光的波長。
(1)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮條紋的中心對齊，將該亮條紋定為第1條亮條紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)為3.730 mm，轉(zhuǎn)動(dòng)測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮條紋中心對齊，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖乙所示，則圖乙讀數(shù)為_________mm，已知雙縫間距d＝0.3 mm，雙縫到光屏的距離l＝600 mm，由以上數(shù)據(jù)得這種光的波長λ＝_____nm。(2)以下操作，能使條紋間距變大的是___。A．將濾光片由紅色換成藍(lán)色B．增大單縫到雙縫的距離C．增大雙縫到光屏的距離D．換一個(gè)間距較大的雙縫
1．(2020·湖南岳陽一中高三月考)某同學(xué)在做“用雙縫干涉測量光的波長”實(shí)驗(yàn)時(shí)，第一次分劃板中心刻線對齊A條紋中心線時(shí)(如圖甲)，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丙所示，第二次分劃板中心刻線對齊B條紋中心線時(shí)(如圖乙)，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丁所示，A與B間有3條條紋，已知雙縫間距為0.5 mm，從雙縫到屏的距離為1 m，則圖丙中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_______mm。圖丁中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_______mm。實(shí)驗(yàn)時(shí)測量多條干涉條紋寬度的目的是__________，所測光的波長為_____________m。(保留兩位有效圖數(shù)字)
現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖一所示的光具座上組裝成雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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(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、_________、A。
(2)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的軸線把屏照亮；②按合理的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用米尺測量雙縫到屏的距離；④用測量頭測量數(shù)條亮紋間的距離。在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意單縫和雙縫間的距離為5～10 cm和______________________。
使單縫與雙縫相互平行　
解析：(1)為獲取單色線光源，白光光源后面要有濾光片、單縫、雙縫，即為E、D、B。(2)在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意使單縫與雙縫相互平行，使一個(gè)線光源變?yōu)轭l率相等的兩個(gè)線光源。
2．(1)如圖所示是用雙縫干涉測光的波長的實(shí)驗(yàn)設(shè)備示意圖，圖中①是光源，②是濾光片，③是單縫，④是雙縫，⑤是光屏。下列操作能增大光屏上相鄰兩亮條紋之間距離的是____。A．增大③和④之間的距離B．增大④和⑤之間的距離C．將綠色濾光片改成紅色濾光片D．增大雙縫之間的距離
(2)如果把光源內(nèi)燈泡換成激光電源，該實(shí)驗(yàn)照樣可以完成，這時(shí)可以去掉的部件是______(填數(shù)字代號(hào))。(3)轉(zhuǎn)動(dòng)測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第1條亮條紋，手輪的示數(shù)如圖甲所示。繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第10條亮條紋，手輪的示數(shù)如圖乙所示。則相鄰兩亮條紋的間距是_______mm。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(4)在(3)前提下，如果已經(jīng)量得雙縫的間距是0.30 mm，雙縫和光屏之間的距離是900 mm，則待測光的波長是______________m。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
1．(2020·湖北省部分重點(diǎn)中學(xué)高二下學(xué)期期中聯(lián)考)“利用雙縫干涉測定光的波長”實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距d＝0.4 mm，雙縫到光屏的距離L＝0.5 m，用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示，分劃板在圖中A、B位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)也如圖中所示，則：
(1)分劃板在圖中A、B位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)xA＝11.1 mm，xB＝_______ mm，相鄰兩條紋間距Δx＝_______ mm；(2)波長的表達(dá)式λ＝______(用Δx、L、d表示)，該單色光的波長λ＝_____________ m；(3)若改用頻率較高的單色光照射，得到的干涉條紋間距將______(填“變大”“不變”或“變小”)。
2．(2020·河南省南陽市高二下學(xué)期3月第一次聯(lián)考)某同學(xué)“用雙縫干涉測光的波長”。
(1)如圖所示，若將某單色光束照在雙縫上，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是圖乙圖樣，是平行且等寬的明暗相間的條紋。換用間距更小的雙縫，保持雙縫到光屏的距離不變，在光屏上觀察到的條紋間距將________；保持雙縫間距不變，減小光屏到雙縫的距離，在光屏上觀察到的條紋間距將________(以上均選填“變寬”“變窄”或“不變”)；(2)為測量該單色光的波長，將光束垂直射向間距為d的雙縫(每個(gè)縫的寬度很窄，寬度可忽略)，在雙縫后面距離為L處的光屏上可以觀察到干涉條紋。現(xiàn)使測量頭的分劃板中心刻線與條紋的中心對齊，經(jīng)測量得出5條亮條紋之間的距離為a，則該單色光的波長為______。
3．(2021·山東省青島市高二調(diào)研)在“用雙縫干涉測量光的波長”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。
(1)以線狀白熾燈為光源，對實(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寬度有關(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)為正確的是_____。
(2)當(dāng)測量頭中的分劃板中心刻線對齊某條刻度線時(shí)，手輪上的示數(shù)如圖乙所示，該讀數(shù)為________ mm。
(3)如果測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，則在這種情況下測量干涉條紋的間距Δx時(shí)，測量值______實(shí)際值。(填“大于”“小于”或“等于”)

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4 實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測量光的波長

版本： 人教版 (2019)

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