Question

（5分）現有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D、透紅光的濾光片E等光學元件,要把它們放在圖1所示的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放在光具座的最左端,從左至右,依次放置其他光學元件,表示各光學元件的字母排列順序為C、____________、A.
(2)本實驗的步驟有:
①調節單縫與雙縫的間距為5cm~10cm,并使單縫與雙縫相互平行；
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取下遮光筒右側的元件,打開光源,調節光源高度,使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；
④用米尺測出雙縫到屏的距離；用測量頭(其讀數方法同螺旋測微器)測量數條亮紋間的距離；
⑤將測得的數據代入公式求出紅光的波長.
以上步驟合理的順序是______________.(只填步驟代號)
(3)將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數如圖2所示;然后同方向轉動測量頭,使分劃板的中心刻線與第5條亮紋中心對齊,此時手輪上的示數如圖所示. 則圖2中手輪上的示數是________mm;圖3中手輪上的示數是________mm.
(4)已知雙縫到屏的距離為0.500m,使用的雙縫間距為2.8×10^-4m,由此可求得所測紅光波長為λ=______________m.

Answer 1

(1)E、D、B  (2)③②①④⑤  (3)1.130  5．880 (4)6.65×10^-7

試題分析：(1)光學元件的放置順序依次為：白光光源C，目的是提供光源；濾光片E，目的是獲得紅光；單縫D，目的是把光集中到雙縫；雙縫B，目的是產生雙縫干涉；毛玻璃屏A，目的是觀察干涉條紋。(2)本實驗的步驟為：1、放置元件；2、調節元件高度；3、平行單、雙縫；4、接通電源，觀察條紋；5、測量各數據；6、計算波長；所以本正確步驟為③②①④⑤。(3)圖2示數為：x₁=1mm+0.130mm=1.130mm；圖3示數為：x₂=5.5mm+0.380mm=5.880mm。(4)據Δx=lλ/d得λ=dΔx/l，Δx= (x₂- x₁)/4,所以波長λ=6.65×10^-7m。