1、第四节 实验（1）测定玻璃的折射率实验（2）用双缝干涉测光的波长随堂演练巩固1.(2011上海单科,17)用极微弱的可见光做双缝干涉实验,随着时间的增加,在屏上先后出现如图(a)(b)(c)所示的图像,则( ) A.图像(a)表明光具有粒子性 B.图像(c)表明光具有波动性 C.用紫外光观察不到类似的图像 D.实验表明光是一种概率波 【答案】 ABD 2.(2011北京理综,14)如图所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S时,在光屏P上观察到干涉条纹.要得到相邻条纹间距更大的干涉图样,可以( ) A.增大与的间距 B.减小双缝屏到光屏的距离 C.将绿光换为红光 D.将绿光换为紫光 【解析】 根据
2、知相邻条纹间距x变大,可以是减小与的间距d,或者增大波长即将绿光换为红光. 【答案】 C 3.在”用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图甲),并选用缝间距d=0.20 mm的双缝屏.从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离L=700 mm.然后,接通电源使光源正常工作. 乙 丙 (1)以线状白炽灯为光源,对实验装置进行了调节并观察实验现象后,总结出以下几点,你认为正确的是 . A.灯丝和单缝及双缝必须平行放置 B.干涉条纹与双缝垂直 C.干涉条纹疏密程度与双缝宽度有关 D.干涉条纹间距与光的波长有关 (2)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度.某
3、同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第1次映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示,图(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,此时图乙(b)中游标尺上的读数.16 mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图丙(a)所示,此时图丙(b)中游标尺上的读数 . (3)利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离x= mm;这种色光的波长 nm. (4)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如上图所示.则在这种情况下测量干涉条纹的间距x时,测量值实际值.(填”大于”“小于”或”等于”) 【解析】 (1)为使屏上的干涉条纹清晰,灯丝与单缝和双缝必须平行放置,所得到的干涉条纹与双缝
4、平行;由可知,条纹的疏密程度与双缝间距离、光的波长有关,所以A、C、D选项正确. (2)主尺由零刻度线对齐处为1.5 cm=15 mm,副尺第一格与主尺对齐为0.02 mm,故为15.02 mm. .02 mm-1.16 mm=13.86 mm,共有6间隔,故 mm=2.31 mm. 由公式得. nm. (4)测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,由几何知识可知测量头的读数大于条纹间的实际距离. 【答案】 (1)ACD (2)15.02 mm (3)2.31 6. (4)大于 4.一块玻璃砖有两个相互平行的表面,其中一个表面是镀银的(光线不能通过此表面).现要测定此玻璃的折射率.给
5、定的器材还有:白纸、铅笔、大头针4枚、带有刻度的直角三角板、量角器. 实验时,先将玻璃砖放到白纸上,使上述两个相互平行的表面与纸面垂直.在纸上画出直线aa和bb,aa表示镀银的玻璃表面,bb表示另一表面,如图所示.然后,在白纸上竖直插上两枚大头针、位置如图).用、的连线表示入射光线. (1)为了测量折射率,应如何正确使用大头针 、?.(试在题图中标出、的位置) (2)然后,移去玻璃砖与大头针.试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角与折射角.简要写出作图步骤. (3)写出用、表示的折射率公式为n=. 【解析】 (1)在bb一侧观察、经bb折射,aa反射,再经bb折射后)的像,在适
6、当的位置插上使得与、的像在一条直线上,即让挡住、的像;再插上让它挡住或的像和.、的位置如图所示. (2)过、作直线与bb交于O; 过、作直线与bb交于O; 利用刻度尺找到OO的中点M; 过O点作bb的垂线CD,过M点作bb的垂线与aa相交于N,如图所示,连接ON; . . 【答案】 (1)见解析 (2)见解析 5.(1)某同学做”测定玻璃折射率”实验时,已得到一块平行玻璃砖和图中的实验光路图,因未及时处理数据,过一段时间拿出原图一看,不知被谁在MN一侧多画了几条”光线”,请指出a、b、c、d中 线才是他实验中得到的光线. (2)在该实验中以下叙述中不正确的是 . A.玻璃砖的宽度宜大些 B.大
7、头针应垂直地插在纸面上 C.每边的两个大头针的距离要近些,以便于观察 D.入射角适当大些 【答案】 (1)a (2)C 6.如图所示,画有直角坐标系xOy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是画在纸上的直线为竖直地插在直线OA上的两枚大头针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与y轴负方向的夹角,只要直线OA画得合适,且的位置取得正确,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、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、的像. (1)他应采取的措施是 . (2)若他已透过玻璃看到的像,为确定的位置,确定位置的方法是 . (3)若他已正确地测得了的值,则玻璃的折射率n= . 【解析】 (1)在y0的区域内,看不到、的像,原因在于入射角大于临界角,发生全反射,故应采用减小入射角的方法. (2)确定或出射光线)的位置是利用光的直线传播原理,因此,插上后应刚好能挡住、的像. (3)由折射定律得. 【答案】 (1)在白纸上另画一条与y轴正方向的夹角较小的直线OA,把大头针、竖直地插在所画的直线上,直到在y0的区域内透过玻璃砖能看见、的像 (2)插上后刚好能挡住、的像
