【名师一号】高考物理一轮 134测定玻璃的折射率 用双缝干涉测光的波长双基练 新人教版.doc

2014名师一号高考物理一轮双基练：13-4测定玻璃的折射率 用双缝干涉测光的波长a级双基达标1用单色光做双缝干涉实验，下列说法正确的是()a相邻干涉条纹之间的距离相等b中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍c屏与双缝之间的距离减小，则屏上条纹间的距离增大d在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距解析双缝干涉条纹是相互平行、间距相等的直条纹，选项b错误，选项a正确；根据条纹间距公式：x，可得选项c错误；红光的波长比蓝光的波长大，红光条纹间距大于蓝光的条纹间距，选项d错误答案a2做双缝干涉实验时，要增大屏上相邻亮条纹之间的距离，下列措施可以采取的是()a减小双缝到屏的距离 b增大光的频率c增大双缝之间的距离 d增大光的波长解析根据条纹间距公式x，可以得出选项d正确答案d3(多选题)几位同学做“用插针法测定玻璃折射率”实验，如练图1341所示，直线aa、bb表示在白纸上画出的玻璃砖的两个界面，几位同学进行了如下操作，其中对玻璃砖的折射率的测定没有影响的是()练图1341a甲同学选定的玻璃两个光学面aa和bb不平行，其他操作正确b乙同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界面aa和bb后，将玻璃砖向aa方向平移了少许，其他操作正确c丙同学在白纸上画aa和bb两界面时，其间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微大些，其他操作正确d丁同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界面aa和bb后，将玻璃砖沿o点偏转了一个角度，其他操作正确解析甲同学选定的玻璃砖两个光学面aa和bb不平行，不会影响入射角和折射角的确定；乙同学将玻璃砖向aa方向平移了少许，直线aa、bb之间的距离仍然等于玻璃砖的厚度，入射角和折射角的大小不变；丙同学在白纸上画aa和bb间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微大些，使画出的入射点向左移，出射点向右移，所画的折射角比实际值大，算得的折射率将偏小；丁同学将玻璃砖转动了一个角度，所画的入射角和折射角都发生了变化，对玻璃砖的折射率测定有影响答案ab4(多选题)双缝干涉实验装置如练图1342所示，绿光通过单缝s后，投射到具有双缝的挡板上，双缝s1和s2与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹屏上o点距双缝s1和s2的距离相等，p点是距o点最近的第一条亮条纹如果将入射的单色光换成红光或蓝光，则屏上o点及其上方的干涉条纹的情况是()练图1342ao点是红光的亮条纹bo点不是蓝光的亮条纹c红光的第一条亮条纹在p点的上方d蓝光的第一条亮条纹在p点的上方解析无论哪种光在o点都出现亮条纹，选项b错误，选项a正确；由于红光的波长大于绿光的波长，条纹间距比绿光的条纹间距大，第一条亮条纹应在p点的上方，选项c正确；由于蓝光的波长小于绿光的波长，条纹间距比绿光的条纹间距小，第一条亮条纹应在p点的下方，选项d错误答案ac5(多选题)如练图1343所示，用插针法测玻璃折射率的实验中，下列说法中正确的是()练图1343ap1、p2及p3、p4之间的距离适当大些，可以提高准确度bp1、p2及p3、p4之间的距离取得小些，可以提高准确度c入射角1适当大些可以提高准确度d入射角太大，折射光线会在玻璃砖的内表面发生全反射，使实验无法进行解析因为实验中的入射光线和折射光线都是通过隔着玻璃砖观察成一直线后确定的，若p1、p2及p3、p4之间的距离太小，则容易出现偏差，a项正确，b项错误入射角适当大些，相应的折射角也增大，折射现象较明显，容易测量些，c项正确由于光通过玻璃砖时，各相关角度是相互制约的，其出射角恒等于入射角，而对于界面aa，光线是从光疏介质射入光密介质，折射角必小于入射角，当入射角趋于最大值90时，折射角也趋于最大值c，而对于界面bb，在玻璃砖内的折射光线的入射角最大值也只能趋近于c，根据光路的可逆性，出射角最大值也只能趋于90，即始终能透过玻璃砖看到入射光线，d项错答案ac6在杨氏双缝干涉实验中，由双缝s1、s2发出的光在屏上某点p叠加，若光波波长为600 nm，屏上p点到s1、s2的距离分别为3.2102 mm和1.1102 mm，则p点出现的是_(选填“亮”或“暗”)条纹解析两束光到达光屏上p点的路程差为xs1ps2p3.2102 mm1.1102 mm2.1102 mm，路程差与波长的比值为n35，所以p点出现亮条纹答案亮7某同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，他以o点为圆心，10.00 cm长为半径画圆，分别交线段oa于a点，交oo连线的延长线于c点，过a点作法线nn的垂线ab交nn于点b，过c点作法线nn的垂线cd交nn于d点，如练图1344所示用刻度尺量得ob8.00 cm，cd4.00 cm.由此可得出玻璃的折射率n_.练图1344解析由图可知aob即为入射角1，cod即为折射角2，在三角形oab中，由几何关系可得：sin1，线段ab.在三角形ocd中，由几何关系可得：sin2.玻璃的折射率为：n，联立解得：n1.5.答案1.5b级能力提升1在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，某同学安装实验装置如练图1345所示，调试好后能观察到清晰的干涉条纹练图1345(1)根据实验装置知，、依次是_、_、_.(2)某次实验时，该同学调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮纹的中心，如练图1345所示，此时螺旋测微器的读数为_mm.(3)转动手轮，使分划线向一侧移动到另一条亮纹的中心位置，再次从螺旋测微器上读数若实验测得4条亮纹中心间的距离为x0.720 mm，已知双缝间距为d2.0 mm，双缝到屏的距离为l1.00 m，则对应的光波波长应为多少？解析(1)从实验装置可知、依次是滤光片、单缝和双缝(2)从图中可以读出螺旋测微器的读数为：1.180 mm(1.179 mm1.181 mm)(3)干涉条纹间距为x1 mm0.240 mm，由条纹间距公式x1，解得光波波长为 m0.48106 m480 nm.答案(1)滤光片单缝双缝(2)1.180(3)480 nm2.练图1346如练图1346所示，画有直角坐标系oxy的白纸位于水平桌面上m是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点，直边与x轴重合，oa是画在纸上的直线，p1、p2为竖直地插在直线oa上的两枚大头针，p3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，是直线oa与y轴正方向的夹角，是直线op3与y轴负方向的夹角只要直线oa画得合适，且p3的位置取得正确，测出角和，便可求得玻璃的折射率某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线oa上竖直地插上了p1、p2两枚大头针，但在y0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到p1、p2的像，他应采取的措施是_若他已透过玻璃砖看到了p1、p2的像，确定p3位置的方法是_若他已正确地测得了、的值，则玻璃的折射率n_.解析在白纸上画一条与y轴正方向夹角较小的直线oa，把大头针p1、p2竖直地插在所画的直线上，直到y0的区域内透过玻璃砖能够看到p1、p2的像，插上p3后，p3刚好能够挡住p1、p2的像，n.答案减小角使p3挡住p1、p2的像3实验室有一块长方体透明介质，截面如练图1347中abcd所示ab的长度为l1，ad的长度为l2，且ab和ad边透光，而bc和cd边不透光且射到这两个边的光线均被全部吸收现让一平行光束以入射角1射到ab面，经折射后ad面上有光线射出甲、乙两同学分别用不同的方法测量该长方体介质的折射率练图1347(1)甲同学的做法是：保持射到ab面上光线的入射角1不变，用一遮光板由a点沿ab缓慢推进，遮光板前端推到p时，ad面上恰好无光线射出，测得ap的长度为l3，则长方体介质的折射率可表示为n_.(2)乙同学的做法是：缓慢调节射到ab面上光线的入射角，使ad面也恰好无光线射出测得此时射到ab面上光线的入射角为2，则长方体介质的折射率可表示为n_.(3)1和2的关系为：1_2(选填“”、“”或“”)解析(1)设折射角为r1，在apd中，由几何关系得：sinr1，光在ab面上发生折射，由折射定律可得介质的折射率为：n.(2)射到ab面上的光线的入射角为2时，在ad面上发生全反射，说明在ad面上的入射角等于临界角设在ab面上的折射角为r2，由折射定律得n，由临界角计算公式得：sinc，由几何关系可得：r2c90，联立解得n.(3)设在ab面上的入射角为r，由几何关系可知在ad面上的入射角为：i90r，在ab面上的折射角越小(即在ab面上的入射角越小)，在ad面上的入射角越大，越容易发生全反射，则有12.答案(1)(2)(3)4某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，一束波长为的单色平行光，一台读数显微镜，一把刻度尺实验原理和部分实验步骤为：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(单位为弧度)很小的楔形空气薄层，其截面图如练图1348所示练图1348用已知波长为的单色平行光从b板的上方垂直于b板照射，得到稳定的干涉图样，由光