實驗16用雙縫干涉測量光的波長(同時練習使用游標型測量頭)注意事項(1)保證燈絲、單縫、雙縫、測量頭與遮光筒共軸。(2)保持單縫和雙縫平行。(3)測雙縫到屏的距離l可用米尺測多次，取平均值。(4)測條紋間距x時，用測量頭測出n條亮(暗)條紋間的距離a，求出相鄰的兩條亮(暗)條紋間的距離x。熱點一游標型測量頭的讀數(shù)游標卡尺(1)游標卡尺的讀數(shù)主尺讀數(shù)游標尺讀數(shù)。(2)游標卡尺的讀數(shù)方法：“三看”第一看精確度第二看游標尺上的0刻度線位置，區(qū)分零刻度與標尺最前端例如(如圖1所示)圖1第三看游標尺的哪條(第N條)刻度線與主尺上的刻度線對齊【例1】如圖2所示的三把游標卡尺，它們的游標卡尺從上至下分別為9 mm長10等分、19 mm長20等分、49 mm長50等分，它們的讀數(shù)依次為_mm，_mm，_mm。圖2解析圖2甲讀數(shù)：整毫米是17，不足1毫米數(shù)是7×0.1 mm0.7 mm，最后結果是17 mm0.7 mm17.7 mm。圖2乙讀數(shù)：整毫米是23，不足1毫米數(shù)是17×0.05 mm0.85 mm，最后結果是23 mm0.85 mm23.85 mm。圖2丙讀數(shù)：整毫米是3，不足1毫米數(shù)是9×0.02 mm0.18 mm，最后結果是3 mm0.18 mm3.18 mm。答案17.723.853.18熱點二實驗原理和數(shù)據(jù)處理【例2】(2018·4月浙江選考)(1)細絲和單縫有相似的衍射圖樣。在相同條件下，小明用激光束分別垂直照射兩種不同直徑的細絲和細絲，在光屏上形成的衍射圖樣如圖3中a和b所示。已知細絲的直徑為0.605 mm，細絲的直徑為1.000 mm。圖中的_(填“a”或“b”)是細絲 的衍射圖樣。圖3(2)小明在做“用雙縫干涉測量光的波長”實驗時，嘗試用單縫和平面鏡做類似實驗。單縫和平面鏡的放置如圖4所示，白熾燈發(fā)出的光經(jīng)濾光片成為波長為的單色光照射單縫，能在光屏上觀察到明暗相間的干涉條紋。小明測得單縫與鏡面延長線的距離為h、與光屏的距離為D，則條紋間距x_。隨后小明撤去平面鏡，在單縫下方A處放置同樣的另一單縫，形成雙縫結構，則在光屏上_(填“能”或“不能”)觀察到干涉條紋。圖4解析(1)衍射單縫越小，衍射越明顯，條紋間距越大；衍射單縫越大，衍射越不明顯，條紋間距越小，題圖a的條紋間距小，對應的細線比較粗，題圖b的條紋間距大，對應的細線比較細，因為1.000>0.605，所以選a。(2)本題中，單縫在平面鏡中的鏡像，與原來的單縫共同構成一組雙縫(如圖)，所以雙縫間距為d2h，故x。不能，因為不符合發(fā)生干涉的條件。答案(1)a(2)不能1.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等光學元件，要把它們放在如圖5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。圖5(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C、_、_、_、A。(2)本實驗的步驟有：取下遮光筒左側的元件，調節(jié)光源高度，使光束能沿遮光筒的軸線把屏照亮；按合理的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；用刻度尺測量雙縫到屏的距離；用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋間的距離。在操作步驟時還應注意_和_。解析(1)濾光片E可以從白光中選出單色紅光，單縫D是獲取線光源，雙縫B是獲得相干光源，最后成像在毛玻璃屏A上。所以排列順序為：C、E、D、B、A。(2)在操作步驟時應注意的事項有：放置單縫、雙縫時，必須使縫平行；單縫、雙縫間的距離要適當；要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和光屏的中心在同一軸線上。答案(1)EDB(2)放置單縫、雙縫時，必須使縫平行單縫、雙縫間的距離要適當2.如圖6所示，在利用雙縫干涉測量光的波長的實驗中，需要從標尺上讀出某條亮紋的位置。圖中所示的讀數(shù)是_ mm。圖6若縫與縫間相距d，雙縫到屏間的距離為L，相鄰兩個亮條紋中心的距離為x，則光的波長表示為_(字母表達式)，某同學在兩個亮條紋之間測量，測出以下結果，其他數(shù)據(jù)為：d0.20 mm，L700 mm，測量x的情況如圖7所示，由此可計算出該光的波長為_ m。圖7解析從圖6中可以看出，主尺示數(shù)為5 mm，游標尺第12條刻線與主尺上的刻線對齊，即游標尺示數(shù)為12×0.02 mm0.24 mm，圖中的游標卡尺的示數(shù)為5 mm0.24 mm5.24 mm。由干涉條紋間距的計算公式：x，解得光的波長表達式為。由圖7中可以求出條紋間距為x mm1.96 mm，代入數(shù)據(jù)解得光的波長為5.6×107 m。答案5.24x5.6×1073.在“用雙縫干涉測量單色光的波長”實驗中，某同學準備的實驗儀器包括以下元件：A.白熾燈；B.單縫；C.毛玻璃屏；D.雙縫；E.遮光筒；F.紅色濾光片；G.凸透鏡(其中雙縫和光屏連在遮光筒上)圖8(1)把以上元件安裝在光具座上時，正確的排列順序是：A_EC。(2)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋對齊，并將該亮紋定為第1條亮紋，此時10等分的游標卡尺位置如圖9甲所示，其讀數(shù)為_ mm，繼續(xù)轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第7條亮紋中心對齊，此時游標卡尺位置如圖乙所示，其讀數(shù)為_ mm。圖9(3)若已知雙縫間距為0.2 mm，測得雙縫到屏的距離為70.00 cm，則所測紅光波長為_。解析(1)該實驗中各元件的作用分別是：A.白熾燈光源；B.單縫產(chǎn)生相干光；C.毛玻璃屏呈現(xiàn)能觀察的像；D.雙縫作為產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的兩個波源；E.遮光筒避免外界光線干擾，便于觀察；F.紅色濾光片將白熾燈的其他色光過濾掉，只剩下紅光；G.凸透鏡將光源的發(fā)散光束匯聚，產(chǎn)生放大的效果。所以正確的排列順序是AGFBDEC。(2)甲圖中游標尺上第8條線與主尺刻度對齊，讀數(shù)為19 mm×819.8 mm；乙圖中游標尺上第3條線與主尺刻度對齊，讀數(shù)為30 mm×330.3 mm。(3)在雙縫干涉現(xiàn)象中，條紋間距x，由(2)可知，條紋間距為x mm1.75 mm，所以x×1.75 mm0.0 005 mm5×107 m。答案(1)GFBD(2)19.830.3(3)5×107 m5