第二部分实验题(第21题)特训3~4

1、加试特训3测定玻璃的折射率加试特训4用双缝干涉测量光的波长1【加试题】在“测定玻璃的折射率”实验中，操作步骤如下： 先在白纸上画出一条直线aa代表两种介质的交界面，过aa上的0点画出交界面的法线NN ，并画一条线段 A0作为入射光线. 把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的一条长边跟 aa对齐，用笔以玻璃砖的另一条长边为尺画直线bb,作为另一交界面. 在线段A0上间隔一定的距离，竖直地插上两枚大头针 Pi、P2,透过玻璃砖观察大头针 Pi、P2的像，调整视线方向，直到 Pi的像被P2挡住在观察的这一侧间隔一定距离，依次插上两枚大头针P3、P4，使卩3挡住Pi、P2的像，P4挡住Pi、P2的像和P3.

2、 移去大头针和玻璃砖， 连接P3、P4所在位置画直线，作为折射光线，其与玻璃砖下表面（交界面）交于一点0,过0点画出交界面的法线，然后用量角器分别测量出入射角与折射角（2，填入表格中.上述操作步骤中存在两处严重的错误，请指出并修正：2【加试题】如图i甲所示，在利用三棱镜测量玻璃折射率的实验中，两位同学正确完成相关操作后，在纸上标出大头针 P3、 P4的位置（图中已标出）为测量该种玻璃的折射率， 两位同 学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线，如图乙、丙所示在图中能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图 （选填“乙”或“丙”），所测玻璃折射率的表达式 n=（用代表线段长度

3、的字母 ED、FG表示）.甲乙丙图i3. 【加试题】学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量 液体折射率的仪器，如图 2所示，在一圆盘上，过其圆心0作两条互相垂直的直径 BC、EF, 在半径0A上，垂直盘面插下两枚大头针Pi P2，并保持Pi、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察 Pl、P2的像，并在圆周上插上大头针 P3,使P3正好挡住Pl、P2的像, 同学们通过计算，预先在圆周 EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据 P3所插的位置，就 可直接读出液体折射率的值，贝U

4、：(1) 若/ AOF = 30 OP3与0C的夹角为30则P3处所对应的折射率的值为 (2) 图中P3、P4两位置中 (填“ P3”或“ P4”)处所对应的折射率大.(3) 若保持/ AOF = 30。不变，用该装置能测量的最大折射率的值不超过 .4. 【加试题】在实验室进行“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依 次为光源、透镜、 M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜 (目镜).如图3所示：图3(1) M、N、P三个光学元件依次为()A 滤光片、单缝片、双缝片B 双缝片、滤光片、单缝片C 单缝片、双缝片、滤光片(暗条纹)间的距离，可采取的方法有 ()D 滤光片、双缝片、单缝

5、片(2) 对于某种单色光，为增加相邻亮条纹A 减小双缝间距离B 增大双缝间距离C 减小双缝到屏的距离D 增大双缝到屏的距离(3) 一同学在某次实验中，第一次目镜中心刻度线对齐第n条亮纹中心时，螺旋测微器的示数如图4甲所示，第二次目镜中心刻度线对齐第 (n + 10)条亮纹的中心时，螺旋测微器的示数如 图乙所示.已知双缝间距 d = 0.5 mm，双缝到屏的距离I = 1.0 m .则：甲乙图乙中螺旋测微器的示数为 mm,所测单色光的波长为 m（保留三位有效数字）5【加试题】如图5所示，ABC为由玻璃制成的三棱镜，某同学运用“插针法”来测量此三棱镜的折射率，在 AB左边插入Pi、P2二枚大头针，

6、在 AC右侧插入二枚大头针，结果 Pi、P2的像被卩3挡住，Pi、P2的像及P3被P4挡住现给你一把量角器，要求回答以下问题：图5（1）请作出光路图，并用所测量物理量（须在答题卷图中标明）表示三棱镜的折射率n =（2）若某同学在作出玻璃界面时，把玻璃右侧界面画成AC（真实界面为AC）,则此同学测量出三棱镜折射率比真实值 （填“大”“小”或“相等”）6【加试题】在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，选用红色滤光片和间距为0.20 mm的双缝，双缝与屏的距离为600 mm.某同学正确操作后，在目镜中看到如图6甲所示的干涉条纹.换 成紫色滤光片正确操作后，使测量头分划板刻线与第k级暗条纹中心对齐，在目

7、镜中观测到的是图乙中的 （填字母），此时测量头的读数为 25.70 mm.沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第 k+ 5级暗条纹中心对齐， 此时测量头标尺如图丙所示，其读数是mm.紫光的波长等于nm.甲AD乙11234 (cm)i 1 i L i L 1 L i L i 1 i L 1 1 1 1 1 .1. i 1. i 丄 1| 1 1 n | 1 i i 1 | 1 i H | 1 1 1 | 0()2f)丙图67.【加试题】用双缝干涉测量光的波长的实验装置如图7所示，已知单缝与双缝的距离Li = 60mm，双缝与屏的距离 L2= 700 mm,单缝宽di= 0.10 mm，双缝间距

8、d2= 0.25 mm.用测量头 来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心，（如图8所示），记下此时手轮的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的刻度.北源 畦比片单睫 取缝 追光橋屏图7（1）板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图9所示，则对准第1条时读数xi = mm，对准第4条时读数X2= mm,相邻两条亮纹间的距离Ax=mm.（保留4位有效数字）11三村I11第1条时读数| | | | |门|三I I I III 波长的公式 入=;求得的波长值是 nm.（保留3位有效数字）答案解析bb ，可用大头针标注1. (1)步骤中不应以玻璃砖的长边为尺，画出玻璃砖的另一个界面 位置；或用尺顶住玻璃砖的长边，移去玻璃砖，然后画直线.步骤中应以P3、P4的连线与bb的交点0和aa上的入射点 0,作出玻璃砖中的光 线00 作为折线