问题 问答题

Ⅰ.图1中为“双棱镜千涉”实验装置,其中s为单色光源,A为一个顶角略小于180°的等腰三角形棱镜,P为光屏.s位于棱镜对称轴上,屏与棱镜底边平行.调节光路,可在屏上观察到干涉条纹.这是由于光源s发出的光经棱镜作用后,相当于在没有棱镜时,两个分别位于图中 sl和s2相干波源所发出的光的叠加.(sl和s2的连线与棱镜底边平行.)

己知s1和s2的位置可由其它实验方法确定,类比“双缝干涉测波长”的实验,可以推测出若要利用“双棱镜千涉”测量光源s 出的单色光的波长时,需要测量的物理量是______、______和______.

Ⅱ.图2中所示装置可以用来测量硬弹簧(即劲度系数较大的弹簧)的劲度系数k.电源的电动势为E,内阻可忽略不计;滑动变阻器全长为l,重力加速度为g.

为理想电压表.当木板上没有放重物时,滑动变阻器的触头位于图l 中a点,此时电压表示数为零.在木板上放置质量为m的重物,滑动变阻器的触头随木板一起下移.由电压表的示数U及其它给定条件,可计算出弹簧的劲度系数k.

(1)写出m、U与k之间所满足的关系式.

(2)己知E=1.50V,l=12.0cm,g=9.80m/s2.测量结果如下表:

m(kg)1.001.503.004.506.007.50
U(V)0.1080.1540.2900.4460.6080.740

①在图中给出的坐标纸上利用表中数据描出m-U直线.

②m-U 直线的斜率为______kg/V;

③弹黄的劲度系数k=______N/m(保留 3 位有效数字).

答案

Ⅰ、根据双缝干涉条纹的间距公式△x=

L
d
λ,可知要测量单色光的波长,需要测量s1 与 s2 间的距离、s1(或 s2 )与光屏间的距离、干涉条纹间距.

Ⅱ(1)mg=kx

    U=

x
l
E=
mg
kl
E

    所以m=

lk
Eg
U.

     (2)①根据m-U的关系,知m-U成正比,图线如图所示

     ②通过图线求出斜率为:10.0

     ③已知

lk
Eg
=10,所以k=
10Eg
l
=1.23×103 N/m.

故答案为:Ⅰ、s1 与 s2 间的距离、s1(或 s2 )与光屏间的距离、干涉条纹间距.Ⅱ(1)m=

lk
Eg
U.(2)如图,10.0,1.23×103

单项选择题
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