一课外活动实验小组利用如下器材测定某金属丝的直径:一段细金属丝,两块表面光滑的玻璃A、B,波长为λ的单色平行光,一台读数显微镜,一把刻度尺.实验原理和部分实验步骤为:i.
问题描述:
一课外活动实验小组利用如下器材测定某金属丝的直径:
一段细金属丝,两块表面光滑的玻璃A、B,波长为λ的单色平行光,一台读数显微镜,一把刻度尺.
实验原理和部分实验步骤为:
i.将玻璃板A放在水平桌面上,玻璃板B置于玻璃板A上,用金属丝将B板的一端垫起,且使金属丝与两玻璃板的交线平行,两玻璃板之间形成一个倾角θ很小的楔形空气薄层,其截面图如图所示.
ii.用已知波长为λ的单色平行光从B板的上方垂直于B板照射,得到稳定的干涉图样,由光的干涉知识可知相邻两明条纹之间的距离为△x=
λ 2θ
iii.利用读数显微镜测出N条明条纹间的距离为a.
(1)为测出细丝的直径D,还需要测量的物理量是 ___ .
(2)用λ、N、a和第(1)问中测得的物理量表示细金属丝的直径D= ___ .
答
设细金属丝与两玻璃板的交线之间的距离为L,则tanθ=θ=
D L
因为△x=
a N-1
根据△x=
=λ 2θ
得,D=λ 2
D L
.所以还需要测量细金属丝与 两玻璃板的交线之间的距离L.(N-1)λL 2a
故答案为:(1)细金属丝与两玻璃板的交线之间的距离L.
(2)D=
.(N-1)λL 2a