双缝干涉测波长测试题

1、基础训练46 测定玻璃的折射率 双缝干涉实验(实验七)（时间60分钟，赋分100分）训练指要“插针法”测玻璃的折射率是几何光学的重要实验，用双缝干涉实验测光的波长提供了测微小长度的方法，并进一步证实了光的波动性.通过训练，熟悉两实验的原理和方法，并在此基础上，熟悉其他的测量方法.第15题、第16题为创新题，启发我们积极思考，寻找出更多更好的实验方法.一、选择题(每小题5分，共35分)1.测定玻璃的折射率时，为了减小实验误差，应该注意的是A.玻璃砖的宽度宜大些B.入射角应适当小些C.大头针应垂直地插在纸面上D.大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些2.某同学用插针法测定玻璃的折射率n,

2、如图1461所示，他的实验方法和操作步骤正确无误，但事后发现玻璃砖的两个光学面aa与bb不平行，那么下列说法中正确的是图1461A.P1P2与P3P4两条直线不平行B.P1P2与P3P4两条直线一定平行C.他测出的n值一定偏大D.他测出的n值不受影响3.图1462是双缝干涉的实验装置，其屏上P处发现明条纹，则双缝S1和S2到屏上P点的距离之差一定是图1462A.光波的半波长的奇数倍B.光波的波长的奇数倍C.光波的半波长的偶数倍D.光波的波长的偶数倍4.在光的干涉实验中，如果两条狭缝间的距离增加一倍，光的波长减半，则相邻两暗条纹间的距离是原来的A.4倍B.0.5倍C.0.25倍D.不变5.在双缝

3、干涉实验中，用黄光得到一个干涉图样，若要使其干涉条纹间的距离变宽，可以采取的办法是A.换用绿色的滤光片B.换用红色的滤光片C.使光源发出的光更强一些D.使光屏向双缝靠拢一些6.某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功，若他在此基础上对仪器的安装作如下改动，但还能使实验成功的是A.将遮光筒内的光屏，向靠近双缝的方向移动少许，其他不动B.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，其他不动D.将单缝与双缝的位置互换，其他不动7.分别用a、b两种单色光在同一装置上做光的干涉实验时，观察到a光的干涉条纹中相邻两明条纹间距较大，则A.a光的频率较大B.a光的波长较大C.

4、a光子的能量较大D.在玻璃中a光的速度较大二、填空题(共65分)8.（6分）根据“测定玻璃砖的折射率”实验的要求，请回答下列问题：（1）某同学完成了实验的准备阶段，在图1463中的线段AO上竖直地插上大头针P1和P2，此后，该同学准备在b b一侧插上大头针P3和P4，则插P3和P4的要求是：_.图1463（2）在实验中，有两位同学各设计了一个记录表格，而且都已完成了计算，根据他们设计的表格所反应的信息，判断他们论证做得是否正确.甲同学设计的表格是：次数入射角isini折射角rsinrn1300.50020.90.3571.401.402450.70730.50.5081.393600.8663

5、8.00.6161.41乙同学设计的表格是：次数123角平均值正弦值n入射角i304560450.7071.42折射角r20.930.538.028.80.497上述两位同学做得正确的是_（填“甲”或“乙”）.9.（6分）如图1464所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图.玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，则图1464（1）出射光线与入射光线_.（填“仍平行”或“不再平行”）（2）以入射点O为圆心，以R=5 cm长度为半径画圆，与入射线PO交于M点，与折射线的延长线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得 =1.68 cm, =1.12 cm.则该玻璃砖的折射率n=

6、_.10.（8分）（2001年天津市高考试题）用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：A.白炽灯，B.单缝片，C.光屏，D.双缝，E.滤光片（其中双缝和光屏连在遮光筒上）.（1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：A_（A已写好）.（2）正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有_大于_.11.（7分）某学生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，在棱镜的一侧插上两枚大头针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

7、在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，使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1465所示.（1）在图上画出所需的光路.（3）为了测出棱镜折射率，需测量的量是_.并在图上表示出它们.（3）计算折射率的公式是n=_. 图1465 图146612.（8分）某同学利用一半圆柱形玻璃砖用插针法测量玻璃的折射率，图1466中的半圆是描出的玻璃砖主截面的位置，A、B、C、D是该同学插下的四个针的位置.（1）完成测量玻璃折射率的光路图.（2）在只有一对三角板（带刻度）、没有量角器的情况下，要测量出玻璃的折射率，试在图中画出所需的线段，标出相关字母.（

8、3）根据所测量的线段长度，导出计算折射率的表达式（用线段的名称表示）_.13.(8分)某同学用直角梯形玻璃砖做“测定玻璃砖折射率”实验，如图1467所示，A=B=90，C=60，他在玻璃的CD侧作垂线，并在该垂线上插上大头针P1、P2，再在AB侧观察大头针P1、P2的像，先后插上两枚大头针P3、P4.图1467(1)插针时使P3_,使P4_,移去玻璃砖和大头针，作P3、P4点迹的连线，量得该直线与AB边的夹角为30.(2)在图上画出正确的光路图.(3)该玻璃的折射率n=_.14.（6分）由于实验室中矩形玻璃砖的数量不够，部分同学改用半圆形玻璃砖做“测定玻璃的折射率”实验.实验步骤如下：图146

9、8（1）如图1468所示，在一张白纸上画一直线ab作为玻璃砖的一个界面，标出点O；（2）过O点画一线段O A，在O A上垂直地插两枚大头针P1、P2；（3）放上玻璃砖，使O点正好处于圆心的位置；（4）透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像完全被P2的像挡住；（5）在观察的这一侧插一枚大头针P3， 使P3挡住P1、P2的像；（6）标出P3的位置；（7）移去玻璃砖和大头针，连接OP3，作过O点与ab垂直的直线MN；（8）用量角器量出MOA和NOB两角的大小.根据光路可逆性，当光线从空气射向玻璃砖时，NOB为入射角，记为i，MOA为折射角，记为r；（9）代入折射定律，得到玻璃

10、的折射率n=.为保证实验成功，MOA_.原因是_.15.（6分）如图1469所示的装置测定玻璃的折射率，在光具盘的中央固定一个半圆形的玻璃砖，使二者的圆心重合，使一激光束从玻璃圆弧面一侧入射并垂直平面AOB，通过圆心O射出玻璃砖，记下入射光束在光具盘上所对应的位置的刻度. 以圆心O为轴逆时针转动光具盘，同时观察从平面AOB一侧出射光线的变化，出射光线不断向下偏转并越来越暗，直到刚好看不到出射光线为止.记下这时入射光线在光具盘上对应的刻度，光具盘上两次刻度之间的夹角就是光束从玻璃射向空气的_.玻璃折射率的表达式n=_.图146916.(10分)在一薄壁圆柱体玻璃烧杯中，盛上水或其他透明液体，中间

11、竖直插入一根细直铁丝，沿水平方向观看，会发现铁丝在液面处出现折断现象，这是光的折射现象形成的.阅读上述材料，回答下列问题： (1)若把铁丝插在_位置，无论沿水平方向从什么方向看，铁丝均无折断现象.(2)图14610四图中，与实际观察到的情况相符的是(其中O为圆心)图14610(3)利用上述现象，用毫米刻度尺、三角板、三根细直铁丝可测液体折射率，实验步骤是：用刻度尺测量找出玻璃烧杯的直径AB，并把刻度尺有刻度的边缘与AB重合后固定并测出直径R，如图14611所示.图14611将一根细铁丝竖直固定于B处，用三角板找出过圆心O且垂直AB的直线、交杯缘于C，把一根细铁丝竖直固定于C点 . . .完成上

12、面的实验步骤，填在相应横线上.(4)利用上面的测量量，推算出折射率n的表达式(要有推算过程).参考答案一、1.ACD 2.AD 3.C 4.C 5.B 6.ABC7.BD 条纹间距x=.二、8.(1)插P3时，应让P3挡住s1、P2的像，插P4时，应让P4挡住P3和P1、P2的像 （2）甲9.(1)不再平行 （2）1.510.(1)EBDC (2)a,b11.(1)如左下图所示 （2）i,r (3) 12.(1)如右上图所示 （2）过入射点作法线FG，延长OP，并连结OH、OE，过E点和H点分别向法线作垂线，交法线于F和G （3）n=13.(1)挡住P2、P1的像，挡住P3及P2、P1的像.(2)如图所示 （3）14.不能大于玻璃的全反射临界角.如果MOA大于玻璃的全反射临界角，就无法观察到P1、P2，也无法确定P3的位置.15.临界角；1/sin16.(1)O 如图所示，设P为竖直插入的铁丝，根据光路图可知沿水平方向观看P的折射像P在P的外测.如果P移至圆心O处，则P和P重合，铁丝无折断现象.(2)BC（