- 实验:测定玻璃的折射率
- 共208题
19世纪,科学家在光学,原子和原子核的研究方面有不断的突破,指出下面三幅示意图中所表示的实验;并说明这些实验能提出的物理模型或物理规律:
A图: ;
B图: ;
C图: 。
正确答案
A图: α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子核式模型 ;
B图: 光的双缝干涉,证明了光的波动性 ;
C图: 光电电效应,证明了光的粒子性 。
略
在某次实验中,已知双缝到光屏之间的距离是=600mm,双缝之间的距离是
=0.20mm,某同学在用测量头测量时,先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹(记作第1条)的中心,这时手轮上的示数如左图所示,读数为x1.然后他转动测量头,使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心,这时手轮上的示数x2如右图所示.则示数x1=_____mm.由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长的公式为λ=_____(用
、
、x1、x2表示)。若将数值代入,可计算得λ=_______。(计算结果保留三位有效数字)
正确答案
0.642 (x2- x1) /6
537nm
x1读数中,主尺读数为0.5mm,螺旋尺读数为14.2×0.01mm,所以读数为0.5mm+14.2×0.01mm=0.642mm,由公式,其中
=(x2- x1) /6,可计算出波长为537nm
如图所示,在杨氏双缝干涉实验中,用波长为5.30×10-7m的激光,屏上点距双缝和
的路程差为7.95×10-7m。则在这里出现的应是__________(填“明条纹”或“暗条纹”)。
正确答案
暗条纹
波长为5.30×10-7m,7.95×10-7m。为半波长的奇数倍为暗条纹
一块玻璃砖有两个相互平行的表面,其中一个表面是镀银的
(光线不能通过此表面).现要测定此玻璃的折射率.给定的器
材还有:白纸、铅笔、大头针4枚(P1、P2、P3、P4)、带有刻
度的直角三角板、量角器.
实验时,先将玻璃砖放到白纸上,使上述两个相互平行的表面
与纸面垂直.在纸上画出直线aa′和bb′,aa′表示镀银的玻璃表面,bb′表示另
一表面,如图实-10-9所示.然后,在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2(位置如
图).用P1、P2的连线表示入射光线.
(1)为了测量折射率,应如何正确使用大头针P3、P4?
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(试在图实-10-9中标出P3、P4的位置)
(2)然后移去玻璃砖与大头针.试在图实-10-9中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角θ2.简要写出作图步骤.
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(3)写出用θ1、θ2表示的折射率公式为n=________.
正确答案
(1)(2)见解析 (3)
(1)在bb′一侧观察P1、P2(经bb′折射、aa′ 反射,再经bb′折射后)的像,在适当的位置插上P3,使得P3与P1、P2的像在一条直线上,即让P3挡住P1、P2的像;再插上P4,让它挡住P2及P1的像和P3.P3、P4的位置如图所示.
(2)①过P1、P2作直线与bb′交于O;
②过P3、P4作直线与bb′交于O′;
③利用刻度尺找到OO′的中点M;
④过O点作bb′的垂线CD,过M点作bb′的垂线与aa′相交于N,如图所示,连接ON;
⑤∠P1OD=θ1,∠CON=θ2.
(3)由折射率的定义可得n=.
在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,实验装置如图所示。
(1)令单缝宽度为,双缝距离为
,双缝与屏距离为
,当采取下列四组数据中的哪一组时,可能在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹 ( )
A.
B.
C.
D.
(2)用某种单色光照射双缝得到如图甲所示的干涉条纹,则分划板在图甲中A、B位置时,游标卡尺读数分别为xA="________" mm,xB="________" mm,相邻两条纹间距Δx=_________mm。
(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图乙所示。则在这种情况下波长的测量值_____________实际值。(填“大于”、“小于”或“等于”)
正确答案
(1)B(2分) (2)11.1 , 15.6, 0.75 (每空2分) (3)大于 (2分)
(1)略(2)游标卡尺是十分度的,最小刻度代表0.1mm,主尺读数为11mm,游标尺的第一个刻度对齐,所以读数为11.1mm,同理B的读数为15.6mm,由两者做差,除以6即为相邻两条纹间距(3)如果分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,此时读取的条纹间隔数n偏小,测量值偏大
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