【文档说明】光学 专题85.docx,共(3)页,121.507 KB,由小赞的店铺上传
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专题85实验:测定玻璃的折射率用双缝干涉测量光的波长授课提示:对应学生用书140页1.(1)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aa′和bb′.O为直线AO与aa′的交点.在直线AO
上竖直地插上P1、P2两枚大头针.下面关于该实验的说法正确的是________;A.插上大头针P3,使P3挡住P2和P1的像B.插上大头针P4,使P4挡住P3、P2和P1的像C.为了减小作图误差,P3和P4的距离应适当大些D.为减小测量误差,P1、P2的
连线与玻璃砖界面的夹角应越大越好(2)某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图所示,他的其他操作均正确,且均以aa′、bb′为界面画光路图.则该同学测得的折射率测量值________真实值.(填“大于”“小于”或“等于”)答案:(1)ABC(2)小于
解析:(1)确定大头针P3的位置的方法是大头针P3能挡住P1和P2的像,A正确;确定大头针P4的位置的方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像,B正确;为了提高测量的精确度,P3、P4之间的距离应适当大一些,C正确;P1和P2的连线与法线的夹角尽量大些,即P1、P2的
连线与玻璃砖界面的夹角适当小些,折射角也会大些,折射现象较明显,角度的相对误差会减小,故D错误.(2)依题意作出光路图如图所示,从图可知,虚线所对应折射角的测量值大于实线所对应的真实折射角,根据折射定律可知,折射率为n=sinisinr,因为折射角偏大,可知测量值小于真实值.2.[2023·海南
卷][本题第(2)小问的物理量是根据题目编写的,与原题有些许出入]如图所示,在用激光测玻璃砖折射率的实验中,玻璃砖与光屏P平行放置,从另一侧用激光笔以一定角度照射,此时在光屏上的S1处有激光点,移走玻璃砖,光点移到S2处,(1)请在图
中画出激光束经玻璃砖折射后完整的光路图;(2)已经测出AB=l1,OA=l2,S1S2=l3,则折射率n=________(用l1、l2、l3表示);(3)若改用宽度比ab更小的玻璃砖做实验,则S1S2间的距离会________(填“变大”“变小”或“不变”).答案:(1
)如图所示(2)l1(l1-l3)2+l22(l1-l3)l21+l22(3)变小解析:测玻璃砖折射率的实验(1)光线穿过平行玻璃砖的出射光线和入射光线平行,过S1作BS2的平行线,交ad于C点,连接
OC,光路图如答图所示.(2)根据几何关系可知,入射角的正弦值sini=l1l21+l22,折射角的正弦值sinr=l1-l3(l1-l3)2+l22,根据折射定律n=sinisinr=l1(l1-l3)2+l22(l1-l3)l21+l22.(3)若玻璃砖的宽度变小,ad边与两条光线的
交点距离变小,即BC变小,则S1S2间的距离也会变小.3.在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图):(1)下列说法正确的有________.(填选项前的字母)A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝B.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻
线与该亮纹的中心对齐C.为了减小测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹中心间的距离a,求出相邻两条亮纹间距Δx=an-1(2)将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐,将该亮条纹定为第1条亮条纹,此时手轮上的示数如图甲所示,然后同方向转动测量头
,使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐,此时手轮上的示数如图乙所示,则图甲读数为________mm,求得这种色光的波长λ=________m.(已知双缝间距d=0.2mm,双缝到屏间的距离L=700mm,结果保留
两位有效数字)答案:(1)BC(2)2.3206.6×10-7解析:(1)调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,不需放单缝和双缝,A错误;测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐,B正确;n条亮纹之间有n-1个间距,相邻条纹的间距为Δx=a
n-1,C正确.(2)图甲中螺旋测微器的固定刻度读数为2mm,可动刻度读数为0.01×32.0mm=0.320mm,所以最终读数为2.320mm.图乙中螺旋测微器的固定刻度读数为13.5mm,可动刻度读数为0.01×37.0mm=0.37
0mm,所以最终读数为13.870mm,则有Δx=13.870-2.3205mm=2.310mm,根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=ldλ,可得λ=dΔxl,代入数据得λ=6.6×10-7m.