2012年高考优化设计答案

1、第2讲实验一测定玻璃的折射率 实验二用双缝干涉测光的波长,实验步骤 一、铺白纸、画线,1.如图221所示，将白纸用图钉按在绘 图板上，先在白纸上画出一条直线aa作 为界面，过aa上的一点O画出界面的法线 MN，并画一条线段AO作为入射光线 2把平行玻璃砖平放在白纸上，使它的长边跟aa对齐，画出玻璃砖的另一条长 边bb.,图221,二、插针与测量 3在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的 像，调整视线的方向，直到P1的像被P2挡住再在观察的这一侧依次插两枚 大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像及P3，记下P3、P4的 位置 4移

2、去玻璃砖连接P3、P4并延长交bb于O，连接OO即为折射光线，入射 角1AOM，折射角2OON. 5用量角器测出入射角和折射角，查出它们的正弦值，将数据填入表格中 6改变入射角1，重复实验步骤，列表记录相关测量数据,三、数据处理 实验数据的处理方法有：,图222,图223,注意事项 1玻璃砖应选用厚度、宽度较大的 2大头针要插得竖直，且间隔要大些 3入射角不宜过大或过小，一般在1575之间 4玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界线 5实验过程中，玻璃砖和白纸的相对位置不能改变 误差分析 1观察P1、P2的像，确定P3、P4位置时可能出现误差 2用量角器测量入射角1，折射角2时可能

3、出现误差,附：测量头的构造及使用 如图224甲所示，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，分划板会 向左右移动，测量时，应使分划板中心刻度对齐条纹的中心，如图224乙，记 下此时手轮上的读数,图224,实验步骤 一、安装仪器 1将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图225所示,图225,2接好光源，打开开关，使白炽灯正常发光调节各部件的高度，使光源灯丝 发出的光能沿轴线到达光屏 3安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝的缝平行,注意事项 1实验时应调整光源、单缝、双缝和光屏、测量头共轴，单缝和双缝安装时应 竖直且相互平行，遮光筒的轴线要与光具座导轨平行若不共轴或单

4、缝与双 缝不平行则会引起干涉条纹亮度小，不清晰，不便于观察和测量 2分划板上的刻线应与干涉条纹的亮(暗)线平行，否则会增大测量结果的误差 3双缝、测量头安装到遮光筒上时要装到底，使各部件的定位面紧密吻合，否则 影响测量结果.,测玻璃砖的折射率,【例1】用三棱镜做测定玻璃折射率的实验，先在白纸 上放好三棱镜，在棱镜的一侧插入两枚大头针P1和 P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像 被P2挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、 P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像， 在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图226所示 (1)在本题的图上画出所需的光路 (2)为

5、了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是_，_，在图 上标出它们 (3)计算折射率的公式是_,图226,用双缝干涉测光的波长,【例2】 现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元 件，要把它们放在图227所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红 光的波长 (1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各 光学元件的字母排列顺序应为C、_、A.,图227,(2)本实验的步骤有： 取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮； 按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴 线上； 用米尺测量双缝到屏的距离； 用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离 在操作步骤时还应注意_.,(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该 亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图228甲 所示然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第 6条亮纹中心对齐，记下此时图228乙中手轮上的示 数_ mm，求得相邻亮纹的间