河北省高考物理一轮总复习光学实验测定玻璃的折射率旧人教版.pptx

其次，加强实验的操作训练，动手操作是实验的主体，没有其次，加强实验的操作训练，动手操作是实验的主体，没有操作过程就没有实验；第三，学会分析误差的来源，知道如操作过程就没有实验；第三，学会分析误差的来源，知道如何减小误差何减小误差.知识梳理知识梳理（一）测定玻璃的折射率（一）测定玻璃的折射率一、实验目的一、实验目的1.测定玻璃的折射率测定玻璃的折射率.2.理解用插针法确定光路的原理理解用插针法确定光路的原理.二、实验原理二、实验原理如图如图70-1所示，确定通过玻璃的折射光线，是通过插针所示，确定通过玻璃的折射光线，是通过插针法找出跟入射光线法找出跟入射光线AO对应的出射光线对应的出射光线OB,就能求出折射光线就能求出折射光线OO和折射角和折射角2，再根据折射定律就可计，再根据折射定律就可计算出玻璃的折射率算出玻璃的折射率.其中，其中，注意：插针法测定介质的折射率，注意：插针法测定介质的折射率，也适用于测定截面为圆形、半圆形、梯也适用于测定截面为圆形、半圆形、梯形、三角形等形状的介质的折射率形、三角形等形状的介质的折射率.三、实验器材三、实验器材玻璃砖、白纸、木板、大头钉、图钉、三角板（或刻度玻璃砖、白纸、木板、大头钉、图钉、三角板（或刻度尺）、量角器、铅笔尺）、量角器、铅笔.四、实验步骤四、实验步骤1.如图如图70-1所示，将白纸用图钉按在木板上，先在白纸所示，将白纸用图钉按在木板上，先在白纸上画出一条直线上画出一条直线aa作为界面作为界面.过过aa上的一点上的一点O画出界面的法画出界面的法图图70-1线线NN，并画一条线段，并画一条线段AO作为入射光线作为入射光线.2.把长方形玻璃砖平放在白纸上，使它的长边跟把长方形玻璃砖平放在白纸上，使它的长边跟aa对齐，对齐，画出玻璃砖的另一条长边画出玻璃砖的另一条长边bb.3.在线段在线段AO上竖直地插上两枚大头针上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃，透过玻璃砖观察大头针砖观察大头针P1、P2的像，调整视线的方向，直到的像，调整视线的方向，直到P1的像被的像被P2挡住挡住.再在观察的这一侧插两枚大头针再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4，使，使P3挡住挡住P1、P2的像，的像，P4挡住挡住P3及及P1、P2的像，记下的像，记下P3、P4的位置的位置.4.移去大头针和玻璃砖移去大头针和玻璃砖.过过P3、P4引直线引直线OB,与与bb交于交于O，直线，直线OB就代表了沿就代表了沿AO方向入射的光线透过玻璃砖后的传方向入射的光线透过玻璃砖后的传播方向播方向.连接连接OO，入射角，入射角1=AON,折射角折射角2=OON.5.用量角器量出入射角和折射角，查出它们的正弦值，用量角器量出入射角和折射角，查出它们的正弦值，将数据填入表格中将数据填入表格中.6.用上述方法求出入射角分别是用上述方法求出入射角分别是15、30、45、60、75时的折射角，并查出它们的正弦值，填入表格中时的折射角，并查出它们的正弦值，填入表格中.7.根据求出每次测得的根据求出每次测得的n值，然后再求出它们值，然后再求出它们的算术平均值，填入表格中的算术平均值，填入表格中.五、注意事项五、注意事项1.选择较厚的玻璃砖选择较厚的玻璃砖.2.大头针大头针P1与与P2的间距，的间距，P3与与P4的间距应较大些的间距应较大些.3.入射角不能太大，也不能太小，应在入射角不能太大，也不能太小，应在1575之间之间.4.玻璃砖的折射面要画准玻璃砖的折射面要画准.5.大头针要插得竖直大头针要插得竖直.（二）用双缝干涉测光的波长（二）用双缝干涉测光的波长一、实验目的一、实验目的1.了解产生稳定干涉现象的条件了解产生稳定干涉现象的条件.2.观察白光及单色光的双缝干涉图样观察白光及单色光的双缝干涉图样.3.测定光的波长测定光的波长.二、实验原理二、实验原理1.光光源源发发出出的的光光经经滤滤光光片片后后成成为为单单色色光光.单单色色光光通通过过单单缝缝后，相当于线光源，经双缝在屏上产生稳定的干涉图样后，相当于线光源，经双缝在屏上产生稳定的干涉图样.2.根根据据公公式式可可计计算算波波长长，其其中中d是是双双缝缝间间的的距距离离，l是是双双缝缝到到屏屏的的距距离离，可可以以用用米米尺尺测测出出；x是是相相邻邻两两条条亮亮（暗）纹间的距离，用测量头测出（如图（暗）纹间的距离，用测量头测出（如图70-2所示）所示）.图图70-23.测测量量头头由由分分划划板板、目目镜镜、手手轮轮等等构构成成.转转动动手手轮轮，分分划划板会左右移动板会左右移动.测量时，应使分划板中心刻线对齐条测量时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心纹的中心（如图（如图70-3所示），记下此时手轮上的读所示），记下此时手轮上的读数，再转动手轮，使分划板中心刻线对齐数，再转动手轮，使分划板中心刻线对齐另一条纹的中心，记下此时手轮上的读数另一条纹的中心，记下此时手轮上的读数.两次读数之差就表示这两条条纹间的距两次读数之差就表示这两条条纹间的距离离.测量头读数方法与螺旋测微器相同测量头读数方法与螺旋测微器相同.图图70-3三、实验器材三、实验器材双双缝缝干干涉涉仪仪（如如图图70-4所所示示）、有有毫毫米米刻刻度度尺尺的的米米尺尺、测量头测量头.图图70-4四、实验步骤四、实验步骤1.把把直直径径约约10 cm、长长约约1 m的的遮遮光光筒筒水水平平放放在在光光具具座座上上，筒的一端装有双缝，另一端装有毛玻璃屏筒的一端装有双缝，另一端装有毛玻璃屏.2.取取下下双双缝缝，打打开开光光源源，调调节节光光源源的的高高度度，使使它它发发出出的的光线能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮光线能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮.3.放放好好单单缝缝和和双双缝缝，单单缝缝和和双双缝缝间间的的距距离离约约为为5 cm10 cm,使使单单缝缝和和双双缝缝相相互互平平行行，且且它它们们的的中中心心大大致致位位于于遮遮光光筒筒的的中心轴线上中心轴线上.这时在屏上观察白光的双缝干涉图样这时在屏上观察白光的双缝干涉图样.4.在在单单缝缝和和光光源源间间放放上上滤滤光光片片就就可可见见到到单单色色片片的的双双缝缝干干涉图样，分别改变滤光片和双缝，观察干涉图样的变化涉图样，分别改变滤光片和双缝，观察干涉图样的变化.5.用用测测量量头头测测出出n条条亮亮（暗暗）纹纹间间的的距距离离a,就就可可以以求求出出相相邻两条亮（暗）纹间的距离邻两条亮（暗）纹间的距离6.用米尺测出双缝到屏的距离用米尺测出双缝到屏的距离l.7.已知双缝间距已知双缝间距d,由由 计算单色光的波长计算单色光的波长.8.换换用用不不同同颜颜色色的的滤滤光光片片，观观察察干干涉涉条条纹纹间间的的距距离离有有什什么变化，并求出相应的波长么变化，并求出相应的波长.五、实验注意事项与误差分析五、实验注意事项与误差分析1.双双缝缝干干涉涉仪仪是是比比较较精精密密的的仪仪器器，应应轻轻拿拿轻轻放放，不不要要随随便拆解遮光筒、测量头等元件便拆解遮光筒、测量头等元件.2.安安装装时时，注注意意调调节节光光源源、滤滤光光片片、单单缝缝、双双缝缝的的中中心心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行.3.光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近.4.为为了了减减小小测测量量相相邻邻两两亮亮条条纹纹间间距距x的的误误差差，要要采采取取测测多条亮纹间距的办法多条亮纹间距的办法.创新创新方法探究方法探究提炼方法展示技巧提炼方法展示技巧题型方法题型方法一、实验数据的创新处理一、实验数据的创新处理例例1在在“测测定定玻玻璃璃的的折折射射率率”实实验验中中，在在没没有有量量角角器器的情况下，怎样计算玻璃的折射率？的情况下，怎样计算玻璃的折射率？【解析解析】有如下两种方法：有如下两种方法：方法一可以借助直尺和圆规共同来方法一可以借助直尺和圆规共同来完成如图甲所示，以入射点完成如图甲所示，以入射点O为圆心，为圆心，以适当长（如以适当长（如OB）为半径画圆，与入）为半径画圆，与入射光线和折射光线分别交于射光线和折射光线分别交于A、B，从，从A、B分别向法线作垂线，分别交法线分别向法线作垂线，分别交法线甲甲于于M、N，则折射率为，则折射率为:所所以以只只要要用用刻刻度度尺尺量量出出AM、BN的的长长度度，就就可可以以算算出出折折射率了射率了方法二可以借助直尺来完成如方法二可以借助直尺来完成如图乙所示，过图乙所示，过B点作上表面的垂线，点作上表面的垂线，交上表面于交上表面于M，延长，延长AO至与至与BM交于交于N，则折射率为，则折射率为:乙乙所以只要用刻度尺量出所以只要用刻度尺量出OB、ON的长度，就可以算出折的长度，就可以算出折射率了射率了【答案答案】略略.【点点评评】用用量量角角器器测测出出的的入入射射角角与与出出射射角角，一一般般误误差差较较大大，而而且且还还需需要要通通过过查查表表求求其其正正弦弦值值将将角角度度的的测测量量转转化化为为长度的测量之后，可有效地减小误差，且方便实用长度的测量之后，可有效地减小误差，且方便实用例例2在在某某次次“用用双双缝缝干干涉涉测测光光的的波波长长”的的实实验验中中，已已知知双双缝缝到到光光屏屏之之间间的的距距离离是是600 mm，双双缝缝之之间间的的距距离离是是0.20 mm，某某同同学学在在用用测测量量头头测测量量时时，先先将将测测量量头头目目镜镜中中看看到到的的分分划划板板中中心心刻刻线线对对准准某某条条亮亮纹纹（记记作作第第1条条）的的中中心心，这这时时手手轮轮上上的的示示数数如如图图70-5甲甲所所示示然然后后他他转转动动测测量量头头，使使分分划划板板中心刻线对准第中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数如图条亮纹的中心，这时手轮上的示数如图70-5乙乙所所示示这这两两次次示示数数依依次次为为mm和和mm.由由此此可可以以计计算算出出这这次次实实验验中中所所测测得得的的单单色色光光的的波波长长为为nm.（结果保留三位有效数字）（结果保留三位有效数字）图图70-5【解解析析】测测量量头头就就是是螺螺旋旋测测微微器器，对对于于第第一一次次第第1条条亮亮纹纹中中心心对对应应的的示示数数，从从固固定定刻刻度度读读出出0.5 mm,可可动动刻刻度度读读出出14.10.01 mm=0.141mm，故故 总总 示示 数数 为为：0.5mm+0.141 mm=0.641mm；第第二二次次第第7条条亮亮纹纹中中心心对对应应的的示示数数可可按按照照同同样的方法读出为样的方法读出为10.293 mm.所以六条亮纹的总间距即两次读所以六条亮纹的总间距即两次读数数之之差差9.652mm，可可求求得得相相邻邻亮亮纹纹中中心心的的距距离离x1.609 mm，再由，再由 算出波长为算出波长为536 nm.【答案答案】0.64110.293536【点点评评】由由计计算算波波长长时时，双双缝缝间间距距d d是是已已知知的的，缝缝,屏屏间间的的距距离离l l可可由由米米尺尺测测出出，相相邻邻亮亮纹纹中中心心的的距距离离xx需需要要用用测测量量头头来来测测量量分分划划板板中中心心刻刻线线能能否否对对齐齐干干涉涉条条纹纹，对对测测量量结结果果影影响响很很大大，由由于于明明暗暗条条纹纹的的单单线线不不很很清清晰晰，测测量量时时应应对对齐齐干干涉涉明明（或或暗暗）条条纹纹的的中中心心.方方法法如如下下：把把明明（或或暗暗）条条纹纹嵌嵌在在分分划划板板两两根根短短刻刻线线之之间间，使使条条纹纹的的两两边边边边缘缘与与短短刻刻线线的的距距离离相相等等，这这时时，中中心心刻刻线线就就对对齐齐在在条条纹纹的的中中心心.为为减减小小测量误差，应重复测几次，取其平均值测量误差，应重复测几次，取其平均值.二、实验器材的创新应用二、实验器材的创新应用例例3一块玻璃砖有两个互相平行一块玻璃砖有两个互相平行的表面，其中一个表面是镀银的（光的表面，其中一个表面是镀银的（光线不能通过表面）现要测定此玻璃线不能通过表面）现要测定此玻璃的折射率的折射率,给定的器材还有：白纸、铅给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针笔、大头针4枚（枚（P1、P2、P3、P4）、）、图图70-6甲甲带带有有刻刻度度的的直直角角三三角角板板、量量角角器器实实验验时时，先先将将玻玻璃璃砖砖放放到到白白纸纸上上，使使上上述述两两个个相相互互平平行行的的平平面面与与纸纸面面垂垂直直在在纸纸面面上上画画出出直直线线aa和和bb，aa表表示示镀镀银银的的玻玻璃璃表表面面，bb表表示示另另一一表表面面，如如图图70-6甲甲所所示示然然后后，在在白白纸纸上上竖竖直直插插上上两两枚枚大大头头针针P1、P2（位置如图）用（位置如图）用P1、P2的连线表示入射光线的连线表示入射光线(1)为为了了测测量量折折射射率率，应应如如何何正正确确使使用用大大头头针针P3、P4？试试在图中标出在图中标出P3、P4的位置的位置(2)然然后后，移移去去玻玻璃璃砖砖与与大大头头针针试试在在题题图图中中通通过过作作图图的的方方法法标标出出光光线线从从空空气气到到玻玻璃璃中中的的入入射射角角1与与折折射射角角2简简要要写出作图步骤写出作图步骤(3)写出用写出用1、2表示的折射率公式表示的折射率公式.【解解析析】(1)在在b一一侧侧观观察察P1、P2（经经bb折折射射、aa反反射射，再再经经bb折折射射后后）的的像像，在在适适当当的的位位置置插插上上P3，使使得得P3与与P1、P2的的像像在在一一条条直直线线上上，即即让让P3挡挡住住P1、P2像像；再再插插上上P4，让让它挡住它挡住P1、P2的像和的像和P3P3、P4的位置如图的位置如图70-6乙所示乙所示.(2)作图步骤如下：作图步骤如下：过过P1、P2作直线与作直线与bb交于交于O；过过P3、P4作直线与作直线与bb交于交于O；图图70-6乙乙利用刻度尺找到利用刻度尺找到OO的中点的中点M；过过O点点作作bb的的垂垂线线CD，过过M点点作作bb的的垂垂线线与与aa相相交交于于N点，如图点，如图70-6乙所示，连接乙所示，连接O、N；P1OD=1，CON=2.(3)入入射射角角P1OD=1，出出射射角角CON=2，则则折折射射率率公公式为式为:【答案答案】略略【点点评评】实实验验室室中中所所使使用用的的玻玻璃璃砖砖的的两两个个互互相相平平行行的的表表面面均均是是透透明明的的，而而本本例例中中将将其其中中一一个个表表面面是是镀镀银银的的（光光线线不不能能通通过过表表面面），通通过过实实验验器器材材的的创创新新，使使得得实实验验过过程程中中的的光光路路创创新新将将“折折射射折折射射”光光路路改改变变为为“折折射射反反射射折折射射”光路光路.三、实验误差的对比分析三、实验误差的对比分析例例4在在做做“测测定定玻玻璃璃折折射射率率”的的实实验验时时，某某同同学学在在画画玻玻璃璃砖砖的的两两个个界界面面ab和和cd时时，分分别别在在入入射射点点、折折射射点点将将ab、cd顺顺时时针针转转了了一一个个小小角角度度，如如图图70-7甲甲所所示示，则则测测出出的的折折射射率率n将如何变化？将如何变化？图图70-7【解解析析】作作出出法法线线，如如图图70-7乙乙，可可看看出出，ab、cd顺顺时时针旋转了一个小角度针旋转了一个小角度，设实际入射角为，设实际入射角为i，折射角为，折射角为r，实际，实际折折射射率率为为n，测测得得折折射射率率为为n，由由图图70-7乙乙及及折折射射率率的的定定义义，得：得：故故即即nn，测得的折射率偏小，测得的折射率偏小.【答案答案】偏小偏小【点点评评】由由于于本本实实验验是是先先确确定定入入射射光光线线和和折折射射光光线线，再再结结合合界界面面和和法法线线，找找到到相相应应的的入入射射角角和和折折射射角角，即即可可按按定定义义求求出出折折射射率率因因此此，在在进进行行误误差差分分析析时时，关关键键就就是是确确定定入入射射角角和和折折射射角角与与实实际际情情况况相相比比发发生生了了怎怎样样的的变变化化，即即可可判判断断折折射率是偏大还是偏小射率是偏大还是偏小.体验成功体验成功1.（2009年年衡衡水水中中学学检检测测）若若把把杨杨氏氏双双缝缝干干涉涉实实验验改改在在水中进行，其他条件不变，则得到的干涉条纹间距将（）水中进行，其他条件不变，则得到的干涉条纹间距将（）A.变大变大B.变小变小C.不变不变D.不能确定不能确定【解解析析】光光在在水水中中的的波波长长小小于于在在空空气气中中的的波波长长，由由条条纹纹间距公式间距公式x=知，知，x，选项，选项B正确正确.【答案答案】B2.（2009年金华一中模拟）年金华一中模拟）对于对于“测定玻璃的折射率测定玻璃的折射率”的实验的实验.(1)实验中的光路如图实验中的光路如图70-8甲所示甲所示,实实验步骤如下，请你按正确顺序重新排列：验步骤如下，请你按正确顺序重新排列：_.图图70-8甲甲A.用用公公式式算算出出不不同同入入射射角角时时的的折折射射率率，看看是是否否近于一个常数，求出几次实验中测得的近于一个常数，求出几次实验中测得的n的平均值的平均值.B.用用图图钉钉将将白白纸纸钉钉在在平平木木板板上上，在在白白纸纸上上画画一一直直线线aa作作为为界界面面，通通过过aa上上的的一一点点O画画出出法法线线NN，并并画画一一条条线线段段AO作作为为入入射射光光线线，使使入入射射角角=AON=30,然然后后将将玻玻璃璃砖砖放放在在白白纸上，使它的长边跟纸上，使它的长边跟aa对齐，画出玻璃砖的另一界面对齐，画出玻璃砖的另一界面bb.C.移移去去大大头头针针和和玻玻璃璃砖砖，过过P3、P4引引一一直直线线OB，连连接接O、O，就就是是折折射射光光线线的的方方向向，用用量量角角器器量量出出折折射射角角=OON.D.用用同同样样的的方方法法找找出出入入射射角角是是45、60、75时时的的折折射射角角，查出正弦值并记入表中查出正弦值并记入表中 .E.在线段在线段AO上竖直地插上两枚大头针上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃，透过玻璃砖砖观观察察大大头头针针的的像像，调调整整视视线线直直到到P2的的像像挡挡住住P1的的像像，再再在在观观察察的的这这一一边边竖竖直直插插上上两两枚枚大大头头针针P3、P4，使使P3挡挡住住P1、P2的像，的像，P4挡住挡住P3和和P1、P2的像的像.记下记下P3、P4的位置的位置.(2)假设实验中得到了如图假设实验中得到了如图70-8乙所示乙所示的光路的光路.为了测量入射角和折射角，作法线为了测量入射角和折射角，作法线时将法线画得与界面不垂直，由这样量得时将法线画得与界面不垂直，由这样量得的角的角i和和r算出的折射率与真实值相比较算出的折射率与真实值相比较.(填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“不变不变”）图图70-8乙乙【答案答案】（1）BECDA（2）偏小）偏小3.（2009年河南漯河五高检测）年河南漯河五高检测）如图如图70-9甲所示，在甲所示，在“用双缝干涉测光的波长用双缝干涉测光的波长”的实验中，的实验中，图图70-9甲甲(1)光光 具具 座座 上上 放放 置置 的的 光光 学学 元元 件件 依依 次次 为为：光光 源源、_、_、_、遮遮光光筒筒、光光屏屏.(2)如如果果将将灯灯泡泡换换成成激激光光光光源源，该该实实验验照照样样可可以以完完成成，并并测测出出光光波波波波长长.这这时时可可以以去去掉掉的的部部件件是是_（填填数数字字代代号号）.(3)转转动动测测量量头头的的手手轮轮，使使分分划划板板中中心心刻刻线线对对准准第第1条条亮亮纹，手轮的示数如图纹，手轮的示数如图70-9乙所示；继续转动手轮，使分划板乙所示；继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第中心刻线对准第10条亮纹，手轮的示数如图条亮纹，手轮的示数如图70-9丙所示，则丙所示，则条纹的间距是条纹的间距是_ mm.图图70-9(4)如果已经测得双缝的间距是如果已经测得双缝的间距是0.30 mm、双缝和光屏之、双缝和光屏之间的距离是间的距离是1 m，则待测光的波长是，则待测光的波长是m.（结果保留三位有效（结果保留三位有效数字）数字）【答案答案】（1）滤光片单缝双缝）滤光片单缝双缝（2）（3）1.55(提示提示:)（4）4.6510-7(提示提示:)金典金典预测演练预测演练经典创新展望高考经典创新展望高考 1.某同学安装好实验装置仪器后，成功观察到光的干涉某同学安装好实验装置仪器后，成功观察到光的干涉现象现象.若他在此基础上对仪器的安装做如下改动，还能使实验若他在此基础上对仪器的安装做如下改动，还能使实验成功的操作是成功的操作是()A.将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许，其他将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许，其他不动不动 B.将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动 C.将单缝向双缝移动少许多将单缝向双缝移动少许多，其他不动，其他不动 D.将单缝与双缝的位置互换，其他不动将单缝与双缝的位置互换，其他不动【解析解析】干涉条纹是双缝发出的光叠加的结果，双缝后干涉条纹是双缝发出的光叠加的结果，双缝后面的区域处处存在，所以屏前后移动，条纹仍然有；单缝是面的区域处处存在，所以屏前后移动，条纹仍然有；单缝是点光源，距双缝距离稍微变化仍能引起双缝后面叠加区域干点光源，距双缝距离稍微变化仍能引起双缝后面叠加区域干到两缝上的光仍是振动情况完全一样的光源到两缝上的光仍是振动情况完全一样的光源,故选项故选项B正确；正确；将单缝与双缝互换，失去了产生干涉的条件，即没有相干光将单缝与双缝互换，失去了产生干涉的条件，即没有相干光源源,故选项故选项D错错.【答案答案】ABC 2.某同学在做某同学在做“测定玻璃的折射测定玻璃的折射率率”的实验中，操作时将玻璃砖的界线的实验中，操作时将玻璃砖的界线aa、bb画好后误用另一块宽度稍窄的画好后误用另一块宽度稍窄的玻璃砖，如图甲所示玻璃砖，如图甲所示.实验中除仍用原界实验中除仍用原界甲甲线外，其他操作都正确线外，其他操作都正确.则所测玻璃的折射率将则所测玻璃的折射率将()A.偏大偏大 B.偏小偏小 C.不变不变 D.不能确定不能确定【解析解析】如图乙所示，光线实际上在如图乙所示，光线实际上在A点发生折射，折点发生折射，折射光线为射光线为AO,O为出射点为出射点.该同学以该同学以O为折射点，折射光线为折射点，折射光线OO，折射角为，折射角为,实际上折射角为实际上折射角为,r=.故所测的折射率偏故所测的折射率偏小小.乙乙【答案答案】B 3.某同学在做双缝干涉实验中，安装好实验装置后，在某同学在做双缝干涉实验中，安装好实验装置后，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于（）光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于（）A.光束的中央轴线与遮光筒的中心轴线不一致，相差较光束的中央轴线与遮光筒的中心轴线不一致，相差较大大 B.没有安装滤光片没有安装滤光片 C.单缝与双缝不平行单缝与双缝不平行 D.光源发出的光束太强光源发出的光束太强【解析解析】安装实验器件时要注意：光束的中央轴线与遮安装实验器件时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝要相互平行，才能使实验成功要相互平行，才能使实验成功.当然还要使光源发出的光束不当然还要使光源发出的光束不致太暗致太暗.据上述分析，可知选项据上述分析，可知选项A、C正确正确.【答案答案】AC 4.图示为双缝干涉实验中产生的条纹图样，甲图为用绿图示为双缝干涉实验中产生的条纹图样，甲图为用绿光进行实验的图样光进行实验的图样,a为中央亮条纹；乙图为换用另一种单色为中央亮条纹；乙图为换用另一种单色光进行实验的图样，光进行实验的图样，a为中央亮条纹，则下列说法正确的是为中央亮条纹，则下列说法正确的是（）甲甲乙乙 A.乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长 B.乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长 C.乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短 D.乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短【解析解析】由于条纹宽度由于条纹宽度x=,波长越长条纹宽度越大，波长越长条纹宽度越大，又因红光的波长比绿光的波长长，而紫光的波长比绿光的波又因红光的波长比绿光的波长长，而紫光的波长比绿光的波长短长短.故选项故选项A正确正确.【答案答案】A5.在一次在一次“测定玻璃的折射率测定玻璃的折射率”的实的实验中，采用了如下方法验中，采用了如下方法:将一块半圆形玻将一块半圆形玻璃砖放在水平面上（如图所示），用一束璃砖放在水平面上（如图所示），用一束光线垂直玻璃砖直径平面射入圆心光线垂直玻璃砖直径平面射入圆心O，以，以O为转动轴在水平面内缓慢转动半圆形玻璃砖，当刚转过为转动轴在水平面内缓慢转动半圆形玻璃砖，当刚转过角度角度时，观察者在玻璃砖平面一侧恰好看不到出射光线，这样就时，观察者在玻璃砖平面一侧恰好看不到出射光线，这样就可以知道该玻璃砖的折射率可以知道该玻璃砖的折射率n的大小的大小.那么，上述测定方法主那么，上述测定方法主要是利用了要是利用了_的原理，该玻璃的折射率的原理，该玻璃的折射率n=_.【解析解析】此测定方法显然是利用了全反射的原理此测定方法显然是利用了全反射的原理.由题意由题意可知，此玻璃的临界角可知，此玻璃的临界角C=，即，即sin C=sin=,所以所以【答案答案】全反射全反射6.用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间的距离用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间的距离d=0.20 mm，双缝到毛玻璃屏间的距离，双缝到毛玻璃屏间的距离L=75.0 cm,如图甲所示如图甲所示.实验时先转动图乙所示的测量头上的手轮，使与卡尺游标相实验时先转动图乙所示的测量头上的手轮，使与卡尺游标相连的分划线对准如图丙所示的第连的分划线对准如图丙所示的第1条明条纹，此时卡尺的主尺条明条纹，此时卡尺的主尺和游标的位置如图戊所示和游标的位置如图戊所示.则游标尺上的示数则游标尺上的示数x1=_ mm;然后再转动手轮使划分线对准第然后再转动手轮使划分线对准第5条明条纹，如图丁所示，此条明条纹，如图丁所示，此时卡尺的主尺和游标的位置如图己所示，则游标卡尺上的示时卡尺的主尺和游标的位置如图己所示，则游标卡尺上的示数数x2=_ mm.由以上已知数据和测量数据可知该单色光由以上已知数据和测量数据可知该单色光的波长是的波长是_ nm.【解析解析】由由 和和 两式，代入数据即可两式，代入数据即可.【答案答案】0.39.66207.某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃砖的折射率时砖的折射率时,先在白纸上作一与圆形玻璃先在白纸上作一与圆形玻璃砖同半径的圆砖同半径的圆,圆心为圆心为O,将圆形玻璃砖平放在将圆形玻璃砖平放在甲甲白纸上白纸上,使其边界与所画的圆重合使其边界与所画的圆重合.在玻璃砖一侧竖直插两枚大在玻璃砖一侧竖直插两枚大头针头针P1和和P2,在另一侧再先后插两枚大头针在另一侧再先后插两枚大头针P3和和P4,使从另一侧使从另一侧隔着玻璃砖观察时隔着玻璃砖观察时,大头针大头针P3、P4和和P1、P2的像恰在一条直线的像恰在一条直线上上.移去圆形玻璃砖和大头针后移去圆形玻璃砖和大头针后,如图甲所示如图甲所示.（1）在图甲中作出光线在圆形玻璃内的传播方向）在图甲中作出光线在圆形玻璃内的传播方向.（2）标出入射角）标出入射角i和折射角和折射角r,写出玻璃折射率的公式写出玻璃折射率的公式n=_.【解析解析】(1)连接连接P1、P2，得入射光线与圆交于，得入射光线与圆交于M点；再点；再连接连接P3、P4，得出射光线与圆交于，得出射光线与圆交于N点；连接点；连接M、N就得到光就得到光在玻璃内的传播路径，如图乙所示在玻璃内的传播路径，如图乙所示.乙乙(2)入射角入射角i和折射角和折射角r如图乙所示，由折射定律可得：如图乙所示，由折射定律可得：【答案答案】（1）光路图如图乙所示）光路图如图乙所示（2）入射角）入射角i和折射角和折射角r如图乙所示如图乙所示8.图示是用图示是用“双缝干涉测光的波长双缝干涉测光的波长”的实验装置示意图的实验装置示意图.(1)图中图中是光源，是光源，是光屏，它们之间的是光屏，它们之间的、依依次是次是 _、_ 和和 _.(2)下列操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的下列操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是是_.A.增大增大和和之间的距离之间的距离B.增大增大和和之间的距离之间的距离C.将红色滤光片改为绿色滤光片将红色滤光片改为绿色滤光片D.增大双缝之间的距离增大双缝之间的距离（3）一同学在）一同学在“用双缝干涉测光的波长用双缝干涉测光的波长”实验中，使用实验中，使用的双缝的间距为的双缝的间距为0.02 cm，测得双缝与光屏之间的距离为，测得双缝与光屏之间的距离为50 cm.第第1级亮纹中心到第级亮纹中心到第5级亮纹中心的距离为级亮纹中心的距离为0.45 cm，则待，则待测单色光的波长是测单色光的波长是 _ cm.【解析解析】(3)=4.510-5 cm.【答案答案】（1）滤光片单缝双缝）滤光片单缝双缝（2）B（3）4.510-59.现要估测一矩形玻璃砖的折射率现要估测一矩形玻璃砖的折射率n，给定的器材有：待，给定的器材有：待测玻璃砖、白纸、铅笔、大头针测玻璃砖、白纸、铅笔、大头针1枚、直尺、直角三角板枚、直尺、直角三角板.实实验时验时,先将直尺的一端先将直尺的一端O和另一点和另一点M标上两个明显的标记标上两个明显的标记,再将再将玻璃砖平放在白纸上玻璃砖平放在白纸上,沿其两个长边在白纸上画出两条直线沿其两个长边在白纸上画出两条直线AB、CD,再将直尺正面紧贴玻璃砖的左边缘放置再将直尺正面紧贴玻璃砖的左边缘放置,使使O点与直点与直线线CD相交相交,并在白纸上记下点并在白纸上记下点O、点、点M的位置的位置,如图甲所示如图甲所示,然然后在右上方通过后在右上方通过AB所在界面向左下方观所在界面向左下方观察察,调整视线方向调整视线方向,让让O点挡住点挡住M的像的像,再在再在观察的一侧插上大头针观察的一侧插上大头针,使大头针挡住使大头针挡住M、O的像的像,记下大头针记下大头针P点的位置点的位置.（1）请在原图上作出光路图）请在原图上作出光路图.（2）计算玻璃砖的折射率的表达式）计算玻璃砖的折射率的表达式甲甲为：为：n=_(用图中线段字母表示用图中线段字母表示)【解析解析】（1）调整视线方向）调整视线方向,当当O点挡点挡住住M的像时的像时,从从O点发出的光线经玻璃折射后点发出的光线经玻璃折射后与从与从M点发出的光线经点发出的光线经AB面反射后重合面反射后重合.在在观察的一侧插上大头针观察的一侧插上大头针,使大头针挡住使大头针挡住M、O的像的像,则大头针的位置为折射光线射出玻则大头针的位置为折射光线射出玻璃的点和从璃的点和从M点发出的光线在点发出的光线在AB面上的反面上的反射点，射点，AB与与OM的交点为的交点为Q,如图乙所示如图乙所示.乙乙（2）由几何关系作出角度）由几何关系作出角度i、r,即可求出折射率即可求出折射率.折射率折射率【答案答案】（1）光路图如图乙所示（）光路图如图乙所示（2）10.（2008年山东理综卷）年山东理综卷）麦克斯韦在麦克斯韦在1865年发表的年发表的电电磁场的动力学理论磁场的动力学理论一文中揭示了电、磁现象与光的内在联一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性系及统一性,即光是电磁波即光是电磁波.（1）一单色光波在折射率为）一单色光波在折射率为1.5的介质中传播的介质中传播,某时刻电某时刻电场横波图象如图甲所示场横波图象如图甲所示,求该光波的频率求该光波的频率.（2）图乙表示两面平行玻璃砖的截面图）图乙表示两面平行玻璃砖的截面图,一束平行于一束平行于CD边的单色光入射到边的单色光入射到AC界面上界面上,a、b是其中的两条平行光线是其中的两条平行光线.光光线线a在玻璃砖中的光路已给出在玻璃砖中的光路已给出.画出光线画出光线b从玻璃砖中首次出射从玻璃砖中首次出射的光路图的光路图,并标出出射光线与界面法线夹角的度数并标出出射光线与界面法线夹角的度数.【解析解析】（1）设光在介质中的传播速度为）设光在介质中的传播速度为,波长为波长为,频频率为率为f,则则:联立解得：联立解得：从波形图上读出波长从波形图上读出波长=410-7 m代入数据解得代入数据解得:f=51014 Hz.（2）光路图如图丙所示）光路图如图丙所示.丙丙【答案答案】（1）51014 Hz（2）如图丙所示）如图丙所示