Question

6．如圖所示，在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中．

（1）光具座上放置的光學(xué)元件依次為①光源、②濾光片、③單縫、④雙縫、⑤遮光筒、⑥光屏．
（2）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)條紋太密，難以測(cè)量，可采用的改善辦法是ABC
A．改用波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光（如紅光）做入射光  B．增大雙縫到屏的距離
C．減少雙縫間距                     D．增大雙縫間距
（3）將一單擺裝置豎直懸于某一深度為h（未知）且開口向下的固定小筒中（單擺的下部分露出筒外），如圖甲所示．將懸線拉離平衡位置一個(gè)小角度后由靜止釋放，設(shè)單擺擺動(dòng)過(guò)程中懸線不會(huì)碰到筒壁．如果本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量出筒下端口到擺球球心之間的距離l，并通過(guò)改變l而測(cè)出對(duì)應(yīng)的擺動(dòng)周期T，再以T²為縱軸、l為橫軸，作出T²-l圖象，則可以由此圖象得出小筒的深度h和當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g．
①如果實(shí)驗(yàn)中所得到的T²-l圖象（如圖乙所示），那么對(duì)應(yīng)的圖象應(yīng)該是a、b、c 中的a．
②由圖象可知，小筒的深度h=0.3m；當(dāng)?shù)刂亓�加速度g=9.86m/s²．

Answer 1

分析 （1）雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)，首先需要單色光，讓單色光通過(guò)雙縫在光屏上形成干涉圖樣．
（2）根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}00eeqau$λ進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)T=2π$\sqrt{\frac{l}{g}}$，則T²=$\frac{4{π}^{2}}{g}$l，圖線應(yīng)該是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，通過(guò)L不是實(shí)際的擺長(zhǎng)，L=0，實(shí)際擺長(zhǎng)不為零去判斷正確的圖線．
當(dāng)T=0時(shí)，對(duì)應(yīng)的擺長(zhǎng)為0，從而知道筒的深度．圖線的斜率等于$\frac{4{π}^{2}}{g}$，從而可求出重力加速度

解答 解：（1）雙縫干涉實(shí)驗(yàn)讓單色光通過(guò)雙縫在光屏上形成干涉圖樣，所以讓白熾燈光通過(guò)濾光片，再經(jīng)過(guò)單縫形成單色光，再通過(guò)雙縫．
（2）根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}ciuqcsq$λ知，增大雙縫到屏間的距離，或減小雙縫間距，或換波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光照射，可以增大條紋的間距，從而便于測(cè)量．故ABC正確，D錯(cuò)誤．
（3）根據(jù)T=2π$\sqrt{\frac{l}{g}}$，則T²=$\frac{4{π}^{2}}{g}$l，圖線應(yīng)該是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，通過(guò)L不是實(shí)際的擺長(zhǎng)，L=0，實(shí)際擺長(zhǎng)不為0，所以圖象中L=0時(shí)，周期不等于0．故選a．
當(dāng)T=0時(shí)，對(duì)應(yīng)的位置是-30cm．可知小筒的深度為0.3m．
圖線的斜率k=$\frac{4{π}^{2}}{g}$=4，所以g=9.86m/s²．
故答案為：（1）濾光片、單縫、雙縫；（2）ABC；（3）①a，②0.3，9.86．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要熟悉該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置，掌握雙縫干涉條紋的間距公式△x=$\frac{L}ms0eoi6$λ．
解決本題的關(guān)鍵掌握單擺的周期公式T=2π$\sqrt{\frac{l}{g}}$，以及會(huì)通過(guò)作T²-L圖線求重力加速度