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简答题

在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图12):

①下列说法哪一个是错误的_______。(填选项前的字母)

A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝

B.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐

C.为了减少测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离,求出相邻两条亮纹间距

②测量某亮纹位置时,手轮上的示数如下图,其示数为______mm。

正确答案

①A  ②1.970

①应调节单缝和双缝使之与光屏处在同一高度,A对;②主尺读数为1.5mm,可动刻度为47.0×0.01mm,螺旋测微器读数为1.5mm+47.0×0.01mm=1.970mm

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简答题

在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确的操作,插好了4枚大头针P1、P2和P3、P4,如图所示。

①在坐标线上画出完整的光路图,并标出入射角θ1和折射角θ2

②对你画出的光路图进行测量,求出该玻璃的折射率n=_________(结果保留2位有效数字)。

正确答案

②1.4

试题分析:①据光线通过平行玻璃砖,经玻璃砖折射,入射光线和折射光线将保持平行,那么将入射光线P1P2与玻璃砖上边界的交点作为入射点,过入射点作上边界的垂线作为法线,则可作入射角θ1,将岀射光线P3P4与玻璃砖下边界的交点作为岀射点,将入射点和岀射点用一直线连接,这一直线就是折射光线,即可作折射角θ2。②据折射率n=sinθ1/sinθ2,据图纸中的格子数,可知sinθ1= /2, sinθ2=1/2,那么折射率n==1.4。

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1)用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率,O为玻璃截面的圆心,使入射光线跟玻璃砖平面垂直,图中的P1、P2、P3、P4是四个学生实验时插针的结果。在这四个图中可以比较准确地测定折射率的是        

(2)利用图中装置研究双缝干涉现象时,有下面几种说法,其中正确的是:__________

E.去掉滤光片后,干涉现象消失

正确答案

(1)C(4分) (2)ABD(6分)

由“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率的方法可知,答案选C。(2)考查的是双缝干涉产生的条件和规律。

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双缝干涉实验中,用单色光进行实验时,在毛玻璃屏上可以看到明暗相间的干涉条纹,回答以下问题

(1)毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝垂直还是平行?___________;如果把单缝向双缝移近一些,相邻两亮条纹中心的距离____________.(填“增大”、“不变”或“减小”)

(2)在某次实验中,双缝间距d=0.5mm,双缝与光屏间距离L=0.5m,用某种单色光照射双缝得到干涉图样如图,分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图, A位置的游标卡尺读数为11.1mm(未画出) ,则B位置的游标卡尺读数为        ,单色光的波长为         m.

正确答案

(1)平行;不变(2)15.6mm  6.4×10-7m

试题分析:(1)发生干涉条纹时毛玻璃屏上的干涉条纹与双缝平行.单缝与双缝间的距离不影响条纹的间距,所以相邻两亮条纹中心的距离不变.

(5)A位置游标卡尺的主尺读数为11mm,游标读数为,最终读数为.B位置游标卡尺主尺读数为,游标读数为,最终读数为.则相邻两个亮条纹的间距,根据得,

点评:解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法,以及掌握双缝干涉条纹的间距公式

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如图是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图。

(1)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离____(填字母)

(2)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,单缝到双缝之间的距离是100mm,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a所示。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,这时手轮上的示数如右图b所示,图b示数为______mm。由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为_______nm(保留二位有效数字

正确答案

(1)B      (2)10.293(或10.291~10.295), 5.4×102

试题分析:(1)根据知,增大单缝和双缝的距离,条纹间距不变,d增大,条纹间距变小;L增大,条纹间距增大;波长变小,条纹间距变小.故B正确,A、C、D错误.

(2)螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm,可动刻度读数为0.01×14.2mm=0.142mm,最终读数为0.642mm.

螺旋测微器的固定刻度读数为10.0mm,可动刻度读数为0.01×29.3=0.293mm,最终读数为10.293mm.

根据可得

点评:解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法,以及掌握双缝干涉条纹的间距公式

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