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文档简介
第48讲实验:测介质的折射率,实验:用双缝干涉测量光
的波长
目录
01课标达标练.....................................................................2
题型01实验期与操作.....................................................................2
题型02数与误差分析..................................................................2
题型03创新实验方案......................................................................4
题型04实验原理辨作....................................................................4
题型05数据处理与误差分析................................................................5
题型06创新实验方案......................................................................6
02核心突破练.....................................................................7
03真题溯源练....................................................................11
01
LO1实验原理与操作
1.(2024・北京•高考真题)某同学测量玻璃的折射率,作出了如图所示的光路图,测出了入射甬,和折射角
厂,则此玻璃的折射率〃=。
2.(2023•福建莆田•模拟)某同学用“插针法"测一玻璃砖的折射率。
①在木板上平铺一张白纸,并把波璃砖放在白纸上,在纸上描出玻璃砖的两条边界。然后在玻璃砖的一侧
竖直插上两根大头针尸八P2,透过玻璃砖观察,在玻璃砖另一侧竖直插大头针心时,应使03,用同
样的方法插上大头针尸人
②在白纸上画出光线的径迹,以入射点。为圆心作一半径为5.00cm的圆,与入射光线、折射光线分别交
于4、B点,再过儿4点作法线MV的垂线,垂足分别为C、。点,如图所示。测得/C=4.00cm,80=2.80
cm,则玻璃的折射率”__________o
L02数据处理与误差分析
3.某同学用三角尺、毫米刻度尺和激光笔测矩形玻璃砖的折射率,实验过程如下:
①如图甲所示,在水平放置的白纸上画出一条直线MN,让玻璃砖的上边界与MN重合;
②让激光从玻璃砖下边界某位置射入玻璃砖,记录此时激光在下边界入射位置。和出射光线与MN的交点
P;
③保持激光笔不动,移走玻璃破,记录激光与MN的交点0;
④过。点作MN的垂线,垂足为0'
0O,
⑴用刻度尺测出。。长度m如图乙所示,则。=cm;
⑵再用刻度尺测出O'P长度仄。。长度c,该玻璃质的折射率可以表示为〃=(用〃、仄c,表示);
⑶完成①后,不小心将玻璃砖向下平移了一小段距离,测得的折射率(选填”偏大叫扁小”或“不变
")。
4.(2024・福建厦门•模拟)如图所示,在“测定玻璃砖折射率”的实验中,下列说法正确的是
B.使用玻璃砖的8C、CO两个侧面,加以合理操作,也可测得折射率
C.标记入射光线的大头针0、尸2之间的距离应适当大些
D.在插针的过程中,大头针门应挡住尸八P2
E.在测量数据时,仅川亳米刻度尺也能获得计算折射率所需要的全部数据
敢型Ik03创新实验方案
5.用激光测玻璃砖折射率的实验中,玻璃砖与屏尸平行放置,从另一侧用激光笔以一定角度照射,此时在
屏上的5处有激光点,移走玻璃砖,光点移到S2处,回答下列问题:
(1)请画出激光束经玻璃折射后完整的光路图_______;
(2)已经测出力4=",OA=h,SiS2=b,则折射率〃=(用//、〃、〃表示);
(3)若改用宽,力更小的玻璃砖做实验,则S/S2间的距离会_______(填"变大","变小"或“不变〃)。
观型IL04实验原理与操作
6.(2024•福建漳州•二模)某小组用如图甲所示的双缝干涉装置来测量红光的波长。所用器材有:光具座、
毛玻璃屏、双缝、白光光源、单缝、红光滤光片等光学元件。
(1)实验过程如下:
①取下遮光筒左侧的元件,打开光源,调节光源高度和角度,使它发出的光束能直接沿着遮光筒的轴线把
屏照凫
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,使各元件的中心位「遮光筒的轴线上,调节单、双缝间距并使
之相互平行。要使白光通过器材A后获得单一颜色的红光,则图中器材A的名称是______(填“滤光片”或“单
③用米尺测量双缝到屏的距离L;
④将测量头(其读数方法同螺旋测微器)的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐,将该条亮纹定为第1
条亮条纹。转动测最头,使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐,如图乙所示,此时示数为mm,
再求得相邻亮条纹的间距
(2)关于本实验,下列说法正确的是o(填正确答案标号)
A.减小双缝间距,干涉条纹间距减小B.增大双缝到屏的距离,干涉条纹间距增大
C.去掉器材A后,干涉现象消失D.若挡住双缝中的一条缝,屏上也会有条纹
7.(2022•福建泉州•模拟预测)其实验小组利用如图所示的装置研究双缝干涉现象并测量光的波长。
(1)图中①所示的装置名称为—,它在实验中的作用是获得线光源;
(2)调整好装置进行实验,若将滤光片由紫色换为红色,则干涉条纹间距将一(填“增大"、"减小"或"不
期“).
(3)某次实验中,若测得双缝之间的距离为0.2mm,双缝到光屏之间的距离为700mm,相邻两明纹之间
的距离为2.31mm,则这种光的波长为—nm(结果保留两位有效数字)。
光源滤光片①双缝遮光筒屏
散型IL05数据处理与误差分析
8.在用双缝干涉测量光的波长的实验中,如图所示,则:
①。、。分别是(
A,单缝和双缝B.双缝和单缝C.单缝和单缝D.双缝和双缝
②如果双缝间距是4双缝到毛玻璃的距离是L,第一条亮纹到第六条亮纹间距是x,则光的波长是
(用x、d、L表示)
目镜
9.在“用双缝干涉测量光的波长〃实验中,将双缝干涉实验装置按要求安装在光具座上,如图甲所示。
⑴测量过程中,图甲中遮光筒上方①号装置为拨杆,其作用为调节单缝与双缝的角度使其相互______(选
填,,平行〃或“垂直,,)。
(2)图甲中②号装置的名称是(选填"光屏"或"目镜。
⑶将测量头的分划板中心刻线与图乙中亮条纹A中心对齐,此时手轮上的示数如图丙所示。然后同方向转
动测量头,使分划板中心刻线与亮条纹B中心对齐,此时手轮上的示数如图丁所示,则相邻亮条纹的间距
为mm(结果保留3位有效数字)。
⑷若双缝间距0.4mm,光屏与双缝间的距离为L=lm,则所测光的波长为nm。
观型IL06创新实验方案
10.(2025・福建•模拟预测)1834年,爱尔兰物理学家洛埃,利用平面镜成功得到了杨氏干涉的结果。洛埃
镜实验的基本装置如图甲所示,S为单色光源,M为平面镜,S光源直接发出的光和经过平面镜M反射的
光形成一对相干光。光源S到光屏的垂直距离L和到平面镜的垂直距离。可分别由图丙和图丁读出,光的波
长为义,在光屏上形成如图乙所示干涉条纹。黄光的波长范围为570~600nm。
012
卜出|出出我吊福|1
01020
T
光屏
S•—•二二«-工A
⑴图丙的测量工具名称是,游标卡尺的读数为cm。
(2)已知光屏上第一条亮条纹到第七条亮条纹之间间距为6.6mm,则该单色光的波长2=nm(结果保留
三位有效数字),该单色光为光(选填"红","黄"或"蓝")O
⑶某同学做实验时,平面镜意外倾斜了某微小角度0。若沿力O向左略微平移平面镜,干涉条纹间距将.
若0=。,沿。力向任意位置略微平移平面镜,干涉条纹间距不变。
⑷若光源在水平面上的投影离平面镜左端距离为〃,平面镜宽为J则光屏上出现干涉条纹区域的竖直长度
为(用L、a、/?和c表示)
02
核心突破练
1.(2023・福建宁德•一模)某同学做测定玻璃折射率的实验,用大头针按正确操作后,作出图示光路并测
出大头针相关角度。、0.在用获得的多组数据。和。作出的下列图像中,可能正确的是()
大头针
2.在"用双缝干涉测光的波长〃实验中,如图甲所示,光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、
P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。
(1)M、N、P三个光学元件依次为(填标号):
A.滤光片、单缝、双缝B.单缝、滤光片、双缝
C.单缝、双缝、滤光片D.滤光片、双缝、单缝
⑵若双缝的间距为乩屏与双缝间的距离为/,下列说法正确的是(填标号);
A.中央亮纹最亮最宽
B.将单缝向双缝靠近,干涉条纹宽度变宽
C.将屏向远离双缝的方向移动,可以减少从目镜中观察到的条纹个数
⑶某次实验中,目镜中心刻线对齐第〃条亮条纹中心和第(〃+1。)条亮条纹中心时,游标卡尺的示数分别如
图乙和图丙所示,图乙中游标卡尺的读数为mm。已知双缝间距”=0.4mm,双缝到屏的距离/=1.0m,
所测单色光的波长为nm(保留三位有效数字)。
2345cm
012345678910
乙
34567cm
叩小小马出卅如川川川田|小吊卅Wf出附
012345678910
3.如图所示,某同学在“测定玻璃的折射率〃的实验中,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放
在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面,"和。为直线AO与c”的交点。在直线。4上竖直地插
上R、P?两枚大头针。
⑴该同学接下来要完成的必要步骤有
A.插上大头针匕,使R仅挡住P/I勺像
B.插上大头针P”使P3挡住R的像和P2的像
C.插上大头针巳,使巳仅挡住巴
D.插上大头针R,使巳挡住R和R、巳的像
(2)过口、P工作直线交况/于O,过O'作垂直于班'的直线NNZ连接00。测量图中角。和少的大小。则
玻璃砖的折射率〃=;
⑶如图所示,该同学在实验中将玻璃砖界面加'和仍'的间距画斜了。若其他操作正确,则折射率的测量值
准确值(选填"大于〃、"小于"或"等于")。
4测量玻璃的折射率的实验中
(甲)
⑴如图甲所示,某同学用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖的折射率,先将白纸平铺在木板上并用图钉
固定,再在白纸上确定玻璃砖的界面然后把玻璃砖平放在白纸上,确定玻璃砖的界面。为直线A。
与“的交点。在直线AO上竖直地插上小巴两枚大头针,该同学接下来完成的必要步骤有。
A.插上大头针G,使鸟挡住鸟的像
B.插上大头针舄,使鸟挡住4和8的像
C.插上大头针入,使七仅挡住2
D.插上大头针入,使巴挡住巴和小鸟的像
(2)如图乙所示,以。点为圆心、R为半径画圆,与折射光线的交点为〃,过3点向界面作垂线,交点为N,BN
与A0的延长线的交点为M。以。点为圆心、OM(设为「)为半径画另一圆。则玻璃的折射率〃=—(用
R、「表示)。
⑶现有折射率为〃=&的玻璃砖且上、下表面不平行,玻璃砖截面如图丙所示。若用激光从上表面入射,
当入射角0从0逐渐增大到45。时,玻璃砖下表面的出射光线恰好消失,则此玻璃砖上、下表面的夹角
a=。
03
1.(2024・浙江•高考真题)如图所示,用“插针法〃测量一等腰三角形玻璃砖(侧面分别记为力和B、顶角
①在白纸上画一条直线必,并画出其垂线cd,交于。点;
②将侧面A沿ab放置,并确定侧面B的位置ef
③在cd上竖直插上大头针Pl和P2,从侧面8透过玻璃砖观察Pi和P2,插上大头针P3,要求P3能挡住—
(选填叩1〃、叩2〃或叩1和P2”)的虚像;
④确定出射光线的位置__________(选填“需要”或"不需要"第四枚大头针;
⑤撤去玻璃砖和大头针,测得出射光线与直线,'的夹角为a,则玻璃砖折射率〃=。
2.12024•河北•高考真题)某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长,实验装置如图1所示,其中测量头
包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等。
该同学调整好实验装置后,分别用红色、绿色滤光片,对干涉条纹进行测量,并记录第一条和第六条亮纹
中心位置对应的游标尺读数,如表所示:
单色光类别%/mmx6/mm
单色光110.6018.64
单色光28.4418.08
根据表中数据,判断单色光1为(填“红光”或"绿光〃)。
第48讲实验:测介质的折射率,实验:用双缝干涉测量光
的波长
目录
01课标达标练.....................................................................2
题型01实验期与操作.....................................................................2
题型02数与误差分析..................................................................2
题型03创新实验方案......................................................................4
题型04实验原理会作....................................................................4
题型05数据处理与误差分析................................................................5
题型06创新实验方案......................................................................6
02核心突破练.....................................................................7
03真题溯源练....................................................................11
01
课标达标练
敢型IL01实验原理与操作
1.(2024•北京•高考真题)某同学测量玻璃的折射率,作出了如图所示的光路图,测出了入射角i和折射角
r,则此玻璃的折射率〃=
sini
【答案】
sinr
【详解】根据折射定律有
sin/=nsinr
解得
sin/
n=------
sinr
2.(2023•福建莆田•模拟)某同学用“插针法〃测一玻璃砖的折射率。
①在木板上平铺一张白纸,并把波璃砖放在白纸上,在纸上描出玻璃砖的两条边界。然后在玻璃砖的一侧
竖直插上两根大头针P、P2,透过玻璃砖观察,在玻璃砖另一侧竖直插大头针外时,应使P3,用同
样的方法插上大头针孔。
②在白纸上画出光线的径迹,以入射点。为圆心作一半径为5.00cm的圆,与入射光线、折射光线分别交
于4B点,再过4、8点作法线MV*的垂线,垂足分别为C、。点,如图所示。测得404.00cm,80=2.80
【答案】挡住尸2、P/的像1.43
【详解】①[1].在木板上平铺一张白纸,并把玻璃能放在白纸上,在纸上描出玻璃砖的两条边界。然后在
玻璃砖的一侧竖直插上两根大头针P/、尸2,透过玻璃砖观察,在玻璃砖另一侧竖直插大头针心时,应使P3
挡住。2、P/的像,用同样的方法插上大头针尸4。
@[2].玻璃的折射率
sinNAOCAC4.00…
n=---------------=------=-------=1.43
sinZDOBBD2.80
观型IL02数据处理与误差分析
3.某同学用三角尺、亳米刻度尺和激光笔测矩形玻璃砖的折射率,实验过程如下:
①如图甲所示,在水平放置的白纸上画出一条直线MN,让玻璃砖的上边界与重合;
②让激光从玻璃砖下边界某位置射入玻璃砖,记录此时激光在下边界入射位置0和出射光线与MN的交点
P;
③保持激光笔不动,移走玻璃砖,记录激光与的交点0:
④过。点作MN的垂线,垂足为O,
0O'
⑴用刻度尺测出O'O长度。,如图乙所示,则〃=cm;
⑵再用刻度尺测出O'P长度氏OQ长度c,该玻璃能的折射率可以表示为〃=(用。、力、。表示);
⑶完成①后,不小心将玻璃砖向下平移了一小段距离,测得的折射率(选填“偏大““温小“或“不变
")O
【答案】⑴3.50
(3)偏小
【详解】(1)根据亳米刻度尺的渎数规则,要估读到分度值的下一位,图中刻度尺的分度值是1mm,所以
a=3.50cm。
..c.b
(2)设入射角为i,折射角为人由几何关系可知sin,=/,,,smr=-==
根据折射定律〃二理
可得〃=2
b
(3)完成①后,玻璃砖向下平移一小段距离,入射角不变,折射角增大,根据n=
sinr
可知测得的折射率偏小。
4.(2024・福建厦门•模拟)如图所示,在“测定玻璃砖折射率〃的实验中,下列说法正确的是
C.标记入射光线的大头针尸八P2之间的距离应适当大些
D.在插针的过程中,大头针内应挡住P、P2
E.在测量数据时\仅用亳米刻度尺也能获得计算折射率所需要的全部数据
【答案】BCE
【详解】A.用手拿起玻璃砖时,不能用手摸“光学面”,A错误;
B.使用玻璃砖的BC、C7)两个侧面,用同样的方法,确定入射光线和折射光线,同样也能测得折射率,B
正确;
C.标记入射光线的大头针尸八P.,之间的距离应适当大些,这样确定入射光线的方向更准确,C正确;
D.在插针的过程中,大头针P3应挡住尸八月的像,D错误;
E.在测量数据时,仅用亳米刻度尺,根据三角形的边角关系,也能测出正弦值从而确定折射率,E正确。
故选BCEo
敢型IL03创新实验方案
5.用激光测玻璃砖折射率的实验中,玻璃砖与屏P平行放置,从另•侧用激光笔以•定角度照射,此时在
屏上的5处有激光点,移走玻璃砖,光点移到S2处,回答下列问题:
(1)请回出激光束经玻璃折射后完整的光路图________;
(2)己经测出力8=//,OA=12,SS=l3,贝IJ折射率〃=(用/八12、表示);
(3)若改用宽时更小的玻璃砖做实验,则S/S2间的距离会_________(填"变大","变小〃或"不变”)。
曲-。*
【答案】变小
【详解】
(2)设光线在。点的入射角为。折射角为。,根据折射定律有
〃sin。=sina
由于射入玻璃砖的入射角是射出玻璃砖的折射角,则
S/S2=CB
根据几何关系可知
sing:,「卜
sina=i_!——
师
联立解得
“(/「/小店还
(3)⑶若改用宽帅更小的玻璃移做实验,则而出光路图如下
可看出S/S?间的距离变小。
实验原理与操作
6.(2024•福建漳州•二模)某小组用如图甲所示的双缝干涉装置来测量红光的波长。所用器材有:光具座、
毛玻璃屏、双缝、白光光源、单缝、红光滤光片等光学元件。
(1)实验过程如下:
①取下遮光筒左侧的元件,打开光源,调节光源高度和角度,使它发出的光束能直接沿着遮光筒的轴线把
屏照亮;
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,使各元件的中心位于遮光筒的轴线上,调节单、双缝间距并使
之相互平行。要使白光通过器材A后获得单一颜色的红光,则图中器材A的名称是(填“滤光片”或“单
缝");
③用米尺测量双缝到屏的距离小
④将测量头(其读数方法同螺旋测微器)的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐,将该条亮纹定为第1
条亮条纹。转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐,如图乙所示,此时示数为mm,
再求得相邻亮条纹的间距
乙
⑤已知双缝间距力可求得所测红光的波长。
(2)关于本实验,下列说法正确的是o(填正确答案标号)
A.减小双缝间距,干涉条纹间距减小B.增大双缝到屏的距离,干涉条纹间距增大
C.去掉器材A后,干涉现象消失D.若挡住双缝中的一条缝,屏上也会有条纹
【答案】滤光片13.870/13.869/13.871BD/DB
【详解】(1)②口]获取单色线光源,白色光源后面要有滤光片;
④⑵测量头固定刻度读数为13.5mm,可动刻度读数为37.0x0.01mm,示数为
13.5mm4-37.0x0.01mm=13.870mm
(2)[3]A.由可知,减小双缝间距d,干涉条纹间距将增大,A错误;
B.增大双缝到屏的距离3干涉条纹间距将增大,B正确;
C.去掉滤光片后,干涉现象不会消失,会出现彩色的干涉条纹,C错误;
D.发生干涉现象时,若挡住双缝中的一条缝,屏上也会有条纹,是衍射条纹,D正确。
故选BDo
7.(2022•福建泉州•模拟预测)果实验小组利用如图所示的装置研究双缝十涉现象并测量光的波长。
(1)图中①所示的装置名称为一,它在实验中的作用是获得线光源;
(2)调整好装置进行实验,若将滤光片由紫色换为红色,则干涉条纹间距将一(填〃增大“、〃减小”或"不
变〃);
(3)某次实验中,若测得双缝之间的距离为0.2mm,双缝到光屏之间的距离为700mm,相邻两明纹之间
的距离为2.31mm,则这种光的波长为—nm(结果保留两位有效数字)。
光源滤光片①双缝遮光筒屏
aa
【答案】单缝增大6.6X102
【详解】(1)[1]图中从彳向右是光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏
(2)⑵依据条纹间距公式
AL,
Ax=x
d
知,若将滤光片由紫色换为红色,波长变长,那么干涉条纹的间距增大
(3)⑶由条纹间距公式
AL.
Ax=X.
d
得
2=-^-^=6.6xlO2nm
L
及型IL05数据处理与误差分析
8.在用双缝干涉测量光的波长的实验中,如图所示,则:
①。、。分别是()
A,单缝和双缝B.双缝和单缝C.单缝和单缝D.双缝和双缝
②如果双缝间距是4双缝到毛玻璃的距离是3第一条痉纹到第六条亮纹间距是x,则光的波长是。
(用工、d、L表示)
光源滤光片遮光,
°[口仁目镜
毛玻璃
【答案】A穿
【详解】①⑴由双缝干涉原理可知,先用滤光片得到单色光,然用单缝得到细长的光源,最后用双缝得到
两束相干光,故方分别单缝和双缝。
故选Ao
②⑵第一条亮纹到第六条亮纹间距是X,则相邻亮条纹间距为
根据小二丁可得光的波长是
d
.Zddx
A,-.......=----
L5L
9.在“用双缝干涉测最光的波长”实验中,将双缝干涉实验装置按要求安装在光具座上,如图甲所示。
⑴测量过程中,图甲中遮光筒上方①号装置为拨杆,其作用为调节单缝与双缝的角度使其相互.(选
填"平行〃或"垂直〃)。
⑵图甲中②号装置的名称是(选填"光屏〃或"目镜")。
35
30
丙
⑶珞测量头的分划板中心刻线与图乙中亮条纹A中心对齐,此时手轮上的示数如图丙所示.然后同方向转
动测量头,使分划板中心刻线与亮条纹B中心对齐,此时手轮上的示数如图丁所示,则相邻亮条纹的间距
为mm(结果保留3位有效数字)。
⑷若双缝间距"=0.4mm,光屏与双缝间的距离为L=lm,则所测光的波长为nmo
【答案】⑴平行
⑵目镜
(3)1.65
(4)660
【详解】(1)①号装置为拨杆,其作用为调节单缝与双缝的角度使其相互平行。
(2)②号装置的名称是目镜。
(3)相邻亮条纹的间距为'="8";mm=1.65mm
(4)根据=可知a=&AM=660nm
aL
及型IL06创新实验方案
10.(2025•福建•模拟预测)1834年,爱尔兰物理学家洛埃,利用平面镜成功得到了杨氏干涉的结果。洛埃
镜实验的基本装置如图甲所示,S为单色光源,M为平面镜,S光源直接发出的光和经过平面镜M反射的
光形成一对相干光。光源S到光屏的垂直距离L和到平面镜的垂直距离”可分别由图内和图丁读出,光的波
长为4,在光屏上形成如图乙所不干涉条纹。黄光的波长范围为570~600nm。
xcm
7^577
1llL
—
丙
光屏
S•-------jX>rA
⑴图丙的测量工具名称是,游标卡尺的读数为
cmo
(2)已知光屏上第一条亮条纹到第七条亮条纹之间间距为6.6mm,则该单色光的波长2=nm(结果保留
三位有效数字),该单色光为光(选填"红〃,"黄〃或"蓝")O
⑶某同学做实验时,平面镜意外倾斜了某微小角度。。若沿力0向左略微平移平面镜,干涉条纹间距将:
若。=。,沿。1向任意位置略微平移平面镜,干涉条纹间距不变。
⑷若光源在水平面上的投影离平面镜左端距离为〃,平面镜宽为。,则光屏上出现干涉条纹区域的竖直长度
为(用L、"、Z?和。表示)
【答案】⑴亳米刻度尺0.025
(2)734红光
⑶变大0
acL
⑷励+c)
【详解.】(1)⑴⑵图丙的测量工具名称是亳米刻度尺,游标卡尺的读数为
a=Omm+5x0.05mm=0.25mm=0.025cm
(2)根据公式Ar=4/l,d=2a
联立解得Ax=£/l
2a
其中==1.1mm,L=749mm
7—1
Azjzn,2aAr.
-lit-^.j2=-------=734nm
L
波长大于黄光波长,为红光。
沿。力向左略微平移平面镜,即图中从②位置分①位置,由图可看出双缝的间距即S与像的间距减小,则
干涉条纹间距变大。若。=伊,则沿04向任意位置略微平移平面镜,双缝间距不变,干涉条纹间距不变。
光屏
根据几何关系,打到最上面的点到P点距离设为小则£=六
打到最下面的点到尸点距离设为再,则
b+cL-(b+c)
acL
出现干涉条纹区域的竖直长度为h=石-w=际
02
核心突破练
1.(2023・福建宁德•一模)某同学做测定玻璃折射率的实验,用大头针按正确操作后,作出图示光路并测
出大头针相关角度夕,在用获得的多组数据。和。作出的下列图像中,可能止确的是()
大头针
,cos。
-------------------->d----------------►cosa
O
fsin,'tan。
------------->sina------------------>tana
【答案】B
【详解】根据折射定律
sin(90°—a)cosa
sin(90-6)cos®
故
八1
cos8=——cosa
n
故图像中,可能正确的是B选项图。
故选Bo
2.在“用双缝干涉测光的波长”实验中,如图甲所示,光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、
P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。
甲
⑴M、N、P三个光学元件依次为(填标号);
A.滤光片、单缝、双缝B.单缝、滤光片、双缝
C.单缝、双缝、滤光片D.滤光片、双缝、单缝
⑵若双缝的间距为力屏与双缝间的距离为/,下列说法正确的是(填标号);
A.中央亮纹最亮最宽
B.将单缝向双缝靠近,干涉条纹宽度变宽
C.将屏向远离双缝的方向移动,可以减少从目镜中观察到的条纹个数
⑶某次实验中,目镜中心刻线对齐第〃条亮条纹中心和第(〃+10)条亮条纹中心时,游标卡尺的示数分别如
图乙和图丙所示,图乙中游标卡尺的读数为mm。已知双缝间距4=0.4mm,双缝到屏的距离/=L0m,
所测单色光的波长为nm(保留三位有效数字)。
12345cm
012345678910
乙
34567cm
|叩小小卅5卅1的小修山小"小巾卅小什店力,
012345678910
丙
【答案】⑴A
(2)C
(3)8.70630
【详解】(1)为了获取单色的线光源,光源后面应放置滤光片、单缝,单缝形成的相干线性光源经过双缝
产生干涉现象,因此,M、N、P三个光学元件依次为:滤光片、单缝、双缝。
故选Ao
(2)Ao单色光的干涉条纹等宽等亮,故A错误;
B.干涉条纹宽度与单缝与双缝的距离无关,将单缝向双缝靠近,干涉条纹宽度不变,故B错吴:
C.由双缝干涉条纹间距公式Ar=)/l
a
可知,对于某单色光,波长2一定,增大双缝到光屏的距离L可增加相邻亮纹(暗纹)间的距离,可以减
少从目镜中观察到的条纹个数,故C正确。
故选Co
(3)⑴图乙中游标Q尺的读数为8nM11+0.02x35nim=8.70mm
图内中游标K尺的读数为24mm+0.02x23nmi=24.46nun
2446-870
相邻条纹间距故=;o吆mm=1.576mm
⑵根据条纹间距公式=
a
代入数据打得丸二630nm
3.如图所示,某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸平铺在木板,并用图钉固定,玻璃砖平放
在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面6"和历0为直线A。与血'的交点。在直线04上竖直地插
上匕、E两枚大头针。
⑴该同学接下来要完成的必要步腺有
A.插上大头针Ps,使R仅挡住R的像
B.插上大头针R,使R挡住R的像和P?的像
C.插上大头针使R仅挡住R
D.插上大头针P「使P」挡住R和R、巳的像
⑵过P3、已作直线交仍'于0',过0'作垂直于"'的直线NNL连接OOZ测量图中角〃和少的大小。则
玻璃砖的折射率〃=;
⑶如图所示,该同学在实验中将玻璃砖界面和仍'的间距画斜J"若其他操作正确,则折射率的测量值
准确值(选填"大于〃、"小于〃或"等于〃)°
【答案】(1)BD
(3)小于
【详解】(1)该同学接来要完成的必要步骤有:确定P3大头针的位置的方法是插上大头针巳,使R能挡住
匕、2的像,确定巳大头针的位置的方法是大头针P」能挡住P]和R、R的像,故该同学接下来要完成的必
要步骤是BD,
故选BDo
(2)根据折射定律,可得玻璃砖的折射率为〃=把*210=竺2
sinasina
(3)如图为在图中分别做出的实际光路图(图中实线)和以'为界面,以大头针留的痕迹做出出射
画的实验光路图(图中虚线)
aN
比较实地光路图的折射角与实验图的折射角关系,可知:折射角测量值偏大,则折射率偏小。
4测最玻璃的折射率的实验中
\、0:
\上表面
------------------aj.
iV''、、、、N:
—
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