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简答题

在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同,且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像,但最后一个针孔的位置不同,分别为d、e两点,如图所示.计算折射率时,用________(选填“d”或“e”)点得到的值误差较小,请你利用身边的文具估算出该玻璃砖的折射率为________(结果保留两位有效数字).

正确答案

e   1.5~1.7均可

试题分析:因是平行玻璃砖,故出射光线应与入射光线平行,如图所示,所以用e点时,得到的值误差较小;可用直尺测量边长计算入射角及折射角的正弦,可求折射率约为1.6

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简答题

在“用双缝干涉测光的波长”实验中:

(1)如图所示光具座上放置的光学元件依次为:①光源、        ⑤遮光筒、⑥光屏(填选项前字母符号)

(2)如果把光屏向远离双缝的方向移动,相邻两亮条纹中心的距离   (填“增大”、“减小”);

(3)调节分划板的位置,使分划板中心刻度线对齐其中某条亮条纹(并将其记为第一条)的中心,如右图所示,此时螺旋测微器的读数为                    mm;

(4)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,其它不必要的器材元件还有                   (填元件名称)。

正确答案

(1)D (2分) (2)增大(2分) (3)1.182(2分)  (4)滤光片和单缝(2分)

试题分析:(1)该实验中各元件的作用分别是:滤光片——将白炽灯的其他色光过滤掉,只剩下某一单色光;单缝——产生相干光;双缝——作为产生干涉现象的两个波源,所以正确的排列顺序是②滤光片、③单缝、④双缝,选D;

(2)根据条纹中学间距的公式可知,增大l,△x也变大;

(3)螺旋测微器的读数为

(4)氦氖激光器发出的激光是单色相干光,如果用氦氖激光器做光源,则不必使用滤光片和单缝。

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在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时,某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,当分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(如图甲所示),游标卡尺的示数如图乙所示;接着转动手轮,当分划板中心刻度线对齐B条纹中心时(如图丙所示),游标卡尺的示数如图丁所示。已知双缝间距为0.5mm,从双缝到屏的距离为1m。  

   

①图乙中游标卡尺的示数为      mm;

②图丁中游标卡尺的示数为      mm;

③实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是                                  

所测光的波长为           m 。(第③问保留两位有效数字)

正确答案

①11.4;②16.7;③减小偶然误差,6.6×10-7

试题分析:①图乙中游标卡尺读数为L1=11mm+4×0.1mm=11.4mm;

②图丁中游标卡尺读数为L2=16mm+7×0.1mm=16.7mm;

③实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是求其平均值,以减小测量的偶然误差(或提高测量的精确度);根据公式,得

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在用双缝干涉测光的波长的实验中

(1)备有下列仪器:A.白炽灯    B.双窄缝片    C.单窄缝片   D.滤光片   E.白色光屏

把以上仪器装在光具座上时,正确的排列顺序应该是:            (填写字母代号).

(2)已知双缝到光屏之间的距离是L=500mm,双缝之间的距离是d=0.50mm,单缝到双缝之间的距离是S=,某同学在用测量头测量时,调整手轮在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A条亮纹的中心,然后他继续转动,使分划板中心刻线对准B条亮纹的中心,前后两次游标卡尺的示数如右图所示。示数依次为X1="__" __  ___、X2= ___ ___;并算出亮纹间隔数记为N ,则该光的波长表达式为λ=                (用题中给定的符号表示),并算出测量值λ=           (结果保留两位有效数值)

(3)实验中发现条纹太密,难以测量,可以采用的改善办法是            (不定项)

A.改用波长较长的光(如红光)作为入射光     B.增大双缝到屏的距离

C.增大双缝到单缝的距离                   D.增大双缝间距

正确答案

(1)A D C B E  (2分,有错就不给分) (2)11.1 (2分);15.6(2分)

d(x2–x1)/NL(2分); 6.4×10-7 (2分) (3)A B (3分,少选、错选均给0分)

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用双缝干涉测光的波长。实验装置如下图(甲)所示,已知单缝与双缝间的距离L1=100mm,双缝与屏的距离L2=700mm,双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮纹中心的距离。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,让分划板的中心刻线对准亮纹的中心如图(乙)所示,记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数。

(1)分划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(丙)所示,则对准第1条时读数x1=_______mm,对准第4条时读数x2=_______mm.

(2)根据以上数据计算波长_____nm.

正确答案

(1) 2.192(3分)   7.867 (3分)

(2)676(670-680范围内都给3分)

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