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薄膜干涉与双缝干涉

薄膜干涉与双缝干涉

图样

薄膜干涉与双缝干涉

薄膜干涉与双缝干涉

例题

现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长。

薄膜干涉与双缝干涉

(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光

学元件的字母排列顺序应为C、_________、A。

(2)本实验的步骤有:

①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;

②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;

③用米尺测量双缝到屏的距离;

④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离。

在操作步骤②时还应注意___________________和___________________。

(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图2所示。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图3中手轮上的示数_________mm,求得相邻亮纹的间距Δx为________mm。

薄膜干涉与双缝干涉

(4)已知双缝间距d为 2.0×10-4m,测得双缝到屏的距离l为0.700m,由计算式λ=________,求得所测红光波长为__________nm。

解析:动手完成实验时,有许多细节要注意:许多实验室的单缝片、双缝片、遮光筒是一套组合,其单缝与双缝的间距是固定的,但是要是按照图中所表述的情况来看,这些间距是可调的,所以,单缝和双缝间距要调整为5~10 cm,并且要注意单缝与双缝平行放置。螺旋测微器的读数方法掌握,结合波长与条纹间距关系公式,可以求出所测得单色光的波长。

(3)螺旋测微器固定刻度读数为13.5 mm,可动刻度读数为37.0×0.01 mm,两者相加

为13.870 mm。图2的读数为:2.320mm,所以△x=13.870 2.320

5

-

=2.310mm。

(4)根据△x=L

d

λ,知λ=

d

L

△x,代入数据,λ=6.6×102 nm。

答案:(1)E D B (2)单缝和双缝间距5 cm~10c m,使单缝与双缝相互平行。

(3)13.870 2.310 (4)d

x

L

?,6.6×102