用卡尺观察光的衍射现象

用卡尺观察光的衍射现象[实验目的]：1、学会使用游标卡尺；2、观察光的衍射现象；[实验原理]当光遇到尺寸可以跟光的波长相比拟的障碍物或小孔（缝）时，光就离开直线路径绕到障碍物阴影里去，产生光的衍射现象，形成明暗条纹或光环等衍射图样。利用卡尺可在其两测脚间形成一条极细的狭缝。[实验步骤]:1、把线状白炽灯（或白光灯）跟电源接通，调节游标卡尺两脚间的距离，形成一个0.5mm的狭缝。2、让狭缝跟线状白炽灯的灯丝（或白光灯）平行，眼睛紧靠狭缝，人距灯应在2--3m远，这时在狭缝的两侧可以看到彩色条纹。3、把狭缝的宽度调到大至0.8mm，观察条纹的情况。4、把狭缝的宽度调到大至0.2mm，观察条纹的情况。[注意事项]1、观察时，要保持狭缝与线光源平行，眼睛要紧靠卡尺狭缝。2、光源与卡尺距离一般在数米以上（2--3m）。3、光源的背景要暗些。4、衍射图样的特征：若用白光作为光源，中央为最宽、最亮的白色条纹，两边为渐暗的彩色条纹；若用单色光作为光源，中央为最宽、最亮的条纹，两边为渐暗的、渐窄的条纹。5、当缝宽由0.5mm变到0.8mm时，条纹间距变窄，亮度增强；当缝宽由0.5mm变到0.2mm时，条纹间距变宽，亮度减弱。[实验思考题]1、如图1，是用游标卡尺两测脚间的狭缝观察白炽线状光源时所拍下的四张照片。从照片（1）--（4）的图样分析可知，游标卡尺两测脚的宽度是由大变小。①②③④图12、当游标卡尺两测脚间的狭缝宽度从0.1毫米逐渐增加到0.8毫米的过程中，通过狭缝观察同一线状光源的情况是：（A、C）A、衍射现象逐渐不明显，最后看不到明显的衍射现象了。B、衍射现象越来越明显。C、衍射条纹的间距随狭缝变宽而逐渐变小。D、衍射条纹的间距随狭缝宽度变宽而变大。3、双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的关系正确的是：（A、B）A、白色光的干涉条纹和衍射条纹都是彩色条纹；B、单色光的干涉条纹和衍射条纹都是明暗相间的条纹；C、双缝干涉条纹宽度均匀，单缝衍射条纹中间窄两侧宽；D、双缝干涉条纹两侧的亮度比中心条纹亮度大，单缝衍射条纹的中心条纹比两则条纹亮度大。4、可见光在空气中的波长范围是4400埃到7700埃，即4.4×10－4毫米到7.7×10－4毫米,下面关于光的衍射条件的说法中正确的是：（B）A、卡尺两脚间的狭缝的宽度小到万分之几以下时，才观察得到明显的衍射现象；B、卡尺两脚间的狭缝小到0.4毫米以下，通过它观察线状白炽灯的灯丝，有明显的衍射现象；C、卡尺两脚间的狭缝小到0.2毫米以下，通过它观察各种光源，都能看到明显的衍射现象；D、光的衍射条件“跟光的波长可以相比”是非常严格的，即只有孔或障碍物的尺寸跟光波长差不多时才能观察到光的衍射。5、“用卡尺观察光的衍射现象”实验，下列哪种说法是对的？（A、D）A、光源以线状白炽灯为最好，即细而直的光源较好；B、除线状白炽灯外，其它光源观察不到光的衍射现象；C、卡尺两脚间的狭缝与线状光源垂直时，观察效果较好；D、卡尺两脚间的狭缝应紧靠在眼睛上；E、卡尺两脚间的狭缝应紧靠在光源上6、实验中，应采用线光源，必须使狭缝与该光源平行，且狭缝宽度调至0.5mm左右为宜，当狭缝宽度变窄时，衍射条纹宽度将变宽，亮度变暗，若缝宽不变，而加大狭缝与光源的距离，衍射条纹宽度将变宽。实验中，游标卡尺的示数如图2所示，则其两测脚所形成的狭缝的宽度是0.4mm。图2