- 实验:测定玻璃的折射率
- 共208题
在“测定玻璃折射率”的实验中,如图所示为所插四枚大头针的位置, aa′为事先确定好的玻璃砖的其中一平行边,bb′为准确操作时应画出的玻璃砖的另一平行边。
(1)如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些,bb′移到图中虚线位置,而在做光路图时aa′不变,则所测得的折射率将 (填偏大、偏小或不变);
(2)若所使用的玻璃砖的bb′边与aa′不平行(如图所示),其它操作无误,则所测得的折射率将 (填偏大、偏小或不变)。
正确答案
(1)偏大 (2分);(2)不变 (2分)。
试题分析:该实验数据处理为,其中入射角i和折射角r如图所示:
若将玻璃砖向上平移一些,则折射光线AB的B点位置会左移,折射角r会偏小,n会偏大;所使用的玻璃砖的bb′边与aa′不平行,不会影响入射角i和折射角r的测量值,故n是准确的。
在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图)。从仪器注明的规格可知,双缝屏上的双缝间距d=0.3mm,像屏与双缝屏间的距离l=1.2m。在像屏上用测量头测出,第1个亮条纹到第10个亮条纹的中心间距a=22.78mm。求:
(1)相邻两个亮条纹问的距离△x;
(2)这种单色光的波长。(最后结果保留两位有效数字)
正确答案
(1) 2.5×10-3m (2) 6.3×10-7m
试题分析:(1)相邻两个亮条纹间的距离△
(2)由△ 则光的波长
说明:最后结果的有效位数不对,每问只扣1分。
利用双缝干涉测定光的波长实验中,取双缝间距d="0.5mm," 双缝到光屏间距离L=0.5m,用某种单色光照射双缝得到干涉图样如图(a)所示,分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图(b)所示,则计算单色光的波长公式为 (相邻明纹间的距离用
表示),单色光的波长为 m(计算结果保留三位有效数字)。
正确答案
;
由公式得
,A位置读数为
,B位置读数为
,一共是七个间距,代入数据即可得出。
在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中:
(1)张明同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后,不自觉地碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许,如图甲所示,则他测出的折射率值将__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
(2)李扬同学在画界面时,不自觉地将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些,如图乙所示,则他测得的折射率将__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
正确答案
不变,变小
试题分析:用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射定律,作出光路图,确定折射光线的偏折情况,分析入射角与折射角的误差,来确定折射率的误差.
解:(1)
测得的折射率将不变.
(2)
测定折射率时,玻璃中折射角增大,则折射率减小.
点评:对于实验误差,要紧扣实验原理,用作图法,确定出入射角与折射角的误差,即可分析折射率的误差.
(5分)现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长.
(1)将白光光源C放在光具座的最左端,从左至右,依次放置其他光学元件,表示各光学元件的字母排列顺序为C、____________、A.
(2)本实验的步骤有:
①调节单缝与双缝的间距为5cm~10cm,并使单缝与双缝相互平行;
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;
③取下遮光筒右侧的元件,打开光源,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;
④用米尺测出双缝到屏的距离;用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离;
⑤将测得的数据代入公式求出红光的波长.
以上步骤合理的顺序是______________.(只填步骤代号)
(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图2所示;然后同方向转动测量头,使分划板的中心刻线与第5条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如图所示. 则图2中手轮上的示数是________mm;图3中手轮上的示数是________mm.
(4)已知双缝到屏的距离为0.500m,使用的双缝间距为2.8×10-4m,由此可求得所测红光波长为λ=______________m.
正确答案
(1)E、D、B (2)③②①④⑤ (3)1.130 5.880 (4)6.65×10-7
试题分析:(1)光学元件的放置顺序依次为:白光光源C,目的是提供光源;滤光片E,目的是获得红光;单缝D,目的是把光集中到双缝;双缝B,目的是产生双缝干涉;毛玻璃屏A,目的是观察干涉条纹。(2)本实验的步骤为:1、放置元件;2、调节元件高度;3、平行单、双缝;4、接通电源,观察条纹;5、测量各数据;6、计算波长;所以本正确步骤为③②①④⑤。(3)图2示数为:x1=1mm+0.130mm=1.130mm;图3示数为:x2=5.5mm+0.380mm=5.880mm。(4)据Δx=lλ/d得λ=dΔx/l,Δx= (x2- x1)/4,所以波长λ=6.65×10-7m。
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