Question

（18分）
Ⅰ．（6分）圖中為“雙棱鏡干涉”實驗裝置，其中 s 為單色光源，A為一個頂角略小于180°的等腰三角形棱鏡，P為光屏。s位于棱鏡對稱軸上，屏與棱鏡底邊平行。調節光路，可在屏上觀察到干涉條紋。這是由于光源s發出的光經棱鏡作用后，相當于在沒有棱鏡時，兩個分別位于圖中s₁和s₂位置的相干波源所發出的光的疊加。（s₁和s₂的連線與棱鏡底邊平行。）
已知s₁和s₂的位置可由其它實驗方法確定，類比“雙縫干涉測波長”的實驗，可以推測出若要利用“雙棱鏡干涉”測量光源s發出的單色光的波長時，需要測量的物理量是：
                  ，                  和                  。

Ⅱ．（12）圖Ⅰ中所示裝置可以用來測量硬彈簧（即勁度系數較大的彈簧）的勁度系數k。電源的電動勢為E，內阻可忽略不計：滑動變阻器全長為l，重力加速度為g，V為理想電壓表。當木板上沒有放重物時，滑動變阻器的觸頭位于圖1中a點，此時電壓表示數為零。在木板上放置質量為m的重物，滑動變阻器的觸頭隨木板一起下移。由電壓表的示數U及其它給定條件，可計算出彈簧的勁度系數k。

（1）寫出m、U與k之間所滿足的關系式。
（2）已知E = 1.50V，l =" 12.0" cm，g =" 9.80" m/s²。測量結果如下表：

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在圖2中給出的坐標紙上利用表中數據描出m－U直線。
②m－U直線的斜率為              kg/V。
③彈簧的勁度系數k=              N/m。（保留3位有效數字）

Answer 1

Ⅰ．s₁與s₂間的距離   s₁（或s₂）與光屏間的距離   干涉條紋間距
Ⅱ．（1）
（2）①如圖所示。

② 10.1
③ 1.24×10³

略