Question

12．在利用雙縫干涉測定光波波長的實驗中，首先調節光源、濾光片、單縫和雙縫的中心均位于遮光筒的中心軸線上，若經粗調后透過測量頭上的目鏡觀察，看不到明暗相間的條紋，只看到一片亮區，造成這種情況的最可能的原因是單縫與雙縫不平行．若調至屏上出現了干涉圖樣后，用測量頭去測量，轉動手輪，移動分劃板，第一次分劃板中心刻度線對齊A條紋中心時如圖（1）所示，游標卡尺的示數如圖（3）所示：第二次分劃板中心刻度線對齊B條紋中心時如圖（2）所示，游標卡尺的示數如圖（4）所示．已知雙縫的間距d=0.50mm，從雙縫到屏的距離L=1.00m，則圖（3）中游標卡尺的示數是11.4mm，圖（4）中游標卡尺的示數是16.4mm，實驗時測量多條干涉條紋寬度的目的是減小測量誤差，提高實驗精度，所測光波的波長為6.3×10^-7m（保留兩位有效數字）．

Answer 1

分析 螺旋測微器的讀數等于固定刻度讀數加上可動刻度讀數，需估讀．根據相鄰的條紋間距，結合雙縫干涉條紋的間距公式，即可求解．

解答 解：在光屏上看不到明暗相間的條紋，只看到一片亮區，造成這種情況的最可能的原因是單縫與雙縫不平行．
游標卡尺讀數=主尺刻度讀數+游標尺讀數；
故（1）圖讀數為：11mm+4×0.1mm=11.4mm；
（2）圖讀數為：16mm+0.1mm×4=16.4mm；
故條紋間距為：△x=$\frac{0.0164-0.0114}{5-1}$=1.25×10^-3m
實驗時測量多條干涉條紋寬度的目的是減小測量誤差，提高實驗精度；
根據條紋間距公式△x=$\frac{L}p9vv5xb5$λ，波長為：λ=$\frac{△x•d}{L}$=$\frac{1.25×1{0}^{-3}×0.5×1{0}^{-3}}{1}$m=6.3×10^-7m
故答案為：單縫與雙縫不平行；11.4；16.4；減小測量誤差，提高實驗精度；6.3×10^-7

點評 解決本題的關鍵掌握螺旋測微器的讀數方法，以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式，注意游標卡尺的讀數中，游標尺的邊框，不是當作零刻度．