Question

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(gòu)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(zhǔn)亮紋的中心（如圖（甲）所示），記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)另一條亮紋的中心，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)。
（1）分劃板的中心刻線分別對準(zhǔn)第1條和第4條亮紋的中心時(shí)，手輪上的讀數(shù)如圖14-4（乙）所示，對準(zhǔn)第1條時(shí)讀數(shù)x₁=_     mm(允許誤差)、對準(zhǔn)第4條時(shí)讀數(shù)x₂=___   __mm(允許誤差)
（2）寫出計(jì)算波長λ的表達(dá)式，λ=__    ___（用x₁、 x₂、L 、d表示，不用計(jì)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�。�

（4）某同學(xué)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(shí)驗(yàn)過程如下：（A）該同學(xué)用一束太陽光照射A屏?xí)r，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(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要原因是                     .

Answer 1

（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(guān)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(dāng)雙縫間距一定時(shí)，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(shí)驗(yàn)中雙縫間距不應(yīng)該太大，太大不容易發(fā)生光的干涉。所以，（B）中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于雙縫S₁、S₂太寬的緣故。
答案小結(jié)：（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