- 实验:测定玻璃的折射率
- 共208题
某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率(如图所示).实验的主要步骤如下:
A.把白纸用图钉钉在木板上,在白纸上作出直角坐标系xOy,在白纸上画一条线段AO表示入射光线;
B.把半圆形玻璃砖M放在白纸上,使其底边aa′与Ox轴重合,且圆心恰好位于O点;
C.在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2;
D.在坐标系的y<0的区域内竖直地插上大头针P3,并使得从P3一侧向玻璃砖方向看去,P3能同时挡住P1和P2的像;
E.移开玻璃砖,作OP3连线,用圆规以O点为圆心画一个圆(如图中虚线所示),此圆与AO线交点为B,与OP3连线的交点为C.测出B点到x、y轴的距离分别为l1、d1,C点到x、y轴的距离分别为l2、d2.
(1)根据测出的B、C两点到两坐标轴的距离,可知此玻璃折射率测量值的表达式为:
n=___________.
(2)若实验中该同学在y<0的区域内,从任何角度都无法透过玻璃砖看到P1、P2像,其原因可能是:_______________________________________________________.
正确答案
(1);(2)P1P2确定的光在aa/介面上入射角太大发生了全反射。
(1)两条入射光线角圆上A点和C点,经过AC做直径y轴的垂线,由折射率公式可得(2)P1P2确定的光在aa/介面上入射角太大发生了全反射。
在测量某种单色光的波长的实验中,测得屏上第1条亮纹到第6条亮纹之间的距离为7.5mm,已知双缝间的距离为0.5mm,双缝到屏幕的距离为1m,则此红光波长为__________m.
正确答案
7.5×10-7m
相邻两条亮纹间距为7.5mm/5=1.5mm,由7.5×10-7m
现有双缝A、白光光源B、单缝C、只能透过红光的滤光片D等光学元件,要把它们放在光具座上组装成双缝干涉实验装置,用以测量红光的波长.
(1)将白光光源B放在光具座的最左端,依次放置其它光学元件,由左向右的排列顺序应为B、_______________、遮光筒(带有屏和测量头).(填仪器前的字母)
(2)某同学用测量头测量时,先将测量头目镜中看到的分划板中心刻度线对准某条亮纹(记作第1条)的中心,记录手轮上的示数x1,然后他转动测量头,使分划板中心刻度线对准第7条亮纹的中心,这时手轮上的示数是x2,由此可以计算相邻亮条纹之间的距离是________。
(3)以下操作能够增大屏上条纹之间距离的是_______
A.增大单缝和双缝之间的距离 B.增大双缝到屏之间的距离
C.将红色滤光片改为绿色滤光片 D.增大双缝之间的距离
正确答案
(1)DCA (2) (3)B
试题分析:(1)将白光光源B放在光具座的最左端,依次放置其它光学元件,由左向右的排列顺序应为白光光源B、只能透过红光的滤光片D、单缝C 、双缝A、遮光筒(带有屏和测量头).(2)相邻亮条纹之间的距离是(3)根据
,要想增大屏上条纹之间距离可以增大双缝到屏之间的距离l; 减少双缝之间的距离;将红色滤光片改为绿色滤光片,减小了光的波长,则干涉条纹间距变小。选项B正确。
如图甲所示,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OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针。
(1)该同学接下来要完成的必要步骤有
A. 插上大头针P3,使P3仅挡住P2的像
B. 插上大头针P3,使P3挡住P1的像和P2的像
C. 插上大头针P4,使P4仅挡住P3
D. 插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像
(2)过P3、P4作直线交bb′于O′,过O′作垂直于bb′的直线NN′,连接OO′。测量图甲中角α和β的大小。则玻璃砖的折射率n= 。
(3)如图乙所示,该同学在实验中将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得过宽。若其他操作正确,则折射率的测量值 准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
乙
(4)在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中,玻璃折射率n=,对实验中的一些具体问题,下列说法中正确的是( )
A. 为了减小作图误差,P3和P4的距离应适当取大些
B. 如果在界面aa′光的入射角大于临界角,光将不会进入玻璃砖
C. 不论光以什么角度从aa′射入,经一次折射后达到界面bb′都能射出
D. 当光在界面aa′的入射角i=arctan时,反射光线跟折射光线恰好垂直
正确答案
(1) BD (2) (3)小于 (4)ACD
(1)略(2)由折射率为空气中的角度,所以折射率n=
,(3)画出光路图
虚线箭头为实验的折射角,可见实验的折射角比实际的折射角偏大,所以折射率偏小(4)略
在用双缝干涉测光的波长的实验中,所用实验装置如图甲所示,调节分划板的位置,使分划板中心刻线对齐某条亮条纹(并将其记为第一条)的中心,如图乙所示,此时手轮上的读数为________mm;转动手轮,使分划线向右侧移动到第四条亮条纹的中心位置,读出手轮上的读数,并由两次读数算出第一条亮条纹到第四条亮条纹之间的距离a=9.900mm,又知双缝间距d=0.200mm,双缝到屏的距离l=1.000m,则对应的光波的波长为________m.如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长,则图中除了光源以外,其他不必要的器材元件有________.
正确答案
1.180 , 6.6X10-7 ,单缝,滤光片
主尺读数为1mm,可动刻度为18.0×0.01mm,读数为1mm+18.0×0.01mm=1.180mm,相邻两条亮条纹间距为,由公式
6.60×10-7m
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