Ⅰ.图中为"双棱镜干涉"实验装置,其中 为单色光源,为一个顶角略小于的等腰三角形棱镜,为光屏。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,两个分别位于图中和位置的相干波源所发出的光的叠加。(和的连线与棱镜底边平行。)
已知和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"双棱镜干涉"测量光源发出的单色光的波长时,需要测量的物理量是:
,和。
Ⅱ.图Ⅰ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。电源的电动势为,内阻可忽略不计:滑动变阻器全长为l,重力加速度为,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1中a点,此时电压表示数为零。在木板上放置质量为的重物,滑动变阻器的触头随木板一起下移。由电压表的示数及其它给定条件,可计算出弹簧的劲度系数。
(1)写出、与之间所满足的关系式。
(2)已知, 2。测量结果如下表:
m(kg) |
1.00 |
1.50 |
3.00 |
4.50 |
6.00 |
7.50 |
U(V) |
0.108 |
0.154 |
0.290 |
0.446 |
0.608 |
0.740 |
①在图2中给出的坐标纸上利用表中数据描出直线。
②直线的斜率为。
③弹簧的劲度系数=。(保留3位有效数字)