- 光的折射：折射率
- 共2037题
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
（1）如下左图所示，红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律n=
（2）如下右图所示．红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，可见，入射角没有变化，折射角的测量值偏大，则由n=
故答案为：不变，偏小
用三棱镜做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住．接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3、P1和P2的像，在纸上标出大头针的位置和三棱镜的轮廓如图所示．
(1)在图中画出所需的光路；
(2)为了测出三棱镜玻璃的折射率，需要测量哪些物理量？在图中标出它们；
(3)计算折射率的公式是n＝________.
正确答案
(1)见解析图
(2)角i和r或线段EF、OE、GH、OG的长度
(3)
本题考查用插针法测折射率的应用及数据处理．
(1)如图所示，画出过P1、P2的入射光线交AC面于O，画出通过P3、P4的出射光线交AB面于O′，则光线OO′为在三棱镜中的折射光线．
(2)在所画的图上标明入射角i和折射角r，或用刻度尺测出线段EF、OE、GH、OG的长度．
(3)n＝
在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，
(1)某同学由于没有量角器,在完成了光路以后,他以O点为圆心、10.00 cm长为半径画圆,分别交线段OA于A点,交OO′连线延长线于C点,过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于点B,过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点,如图所示.用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm.由此可得出玻璃的折射率n=_______.
(2)某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图所示，则该同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．
正确答案
（1）1.5 （2）偏小
试题分析：（1）根据折射率公式则
（2）黑色代表实际光路，但是红色代表作图的光路，显然测量的折射角偏大，所以导致计算折射率结果偏小。
点评：本题考查了折射率的计算方法，通常实验室计算玻璃砖的折射率常见的方法。本题还考察了常见的计算玻璃砖折射率的误差分析。
右图为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹。若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以：（ ）
正确答案
BC
试题分析：根据条纹间距表达式：
某同学在“用双缝干涉测光的波长”实验中。已知双缝间距离为d，双缝到毛玻璃屏间距离为L，实验时先移动测量头（如图A所示）上的手轮，把分划线对准靠近最左边的第1条明条纹中心（如图B所示），并记下游标卡尺的读数x1（如图C所示），然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第7条明条纹中心（如图D所示）并记下游标卡尺的读数x7（如图E所示）。则游标卡尺的读数x1= ① mm，游标卡尺的读数x7= ② mm。计算实验中所用单色光波长的表达式为λ= ③ 。（用字母d、L、 x1、 x7表示）
正确答案
0.30（3分），14.48（3分），
根据游标卡尺的读数规则，有：0.30，14.48；
根据
用插针法测定玻璃折射率的实验中，以下说法正确的是（ ）
（1）P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度.
（2）P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可以提高准确度.
（3）入射角θ1适当大些，可以提高准确度.
（4）入射角太大，折射光线会在玻璃砖的内表面发生全反射，使实验无法进行.
（5）P1、P2的间距，入射角的大小均与实验的准确度无关.
某同学在画界面时，不小心将两个界面ab、cd间距画得比玻璃砖宽度大些，如图所示，则测出的折射率n将 （填“不变”、“偏大”或“偏小”）
正确答案
（1）、 A （2） 偏小
试题分析：（1）折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度会较大，故P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度．故（1）正确，（2）（5）错误．入射角θ1尽量大些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小．故（3）正确．由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射．故（4）错误．
故选A
实线是真实的光路图，虚线是玻璃砖宽度画大后的光路图，由图看出，在这种情况测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小．
点评：本题是插针法测定玻璃砖的折射率，实验原理是折射定律，采用单位圆法处理数据，根据原理分析实验误差．
在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：
（1）下图为实验装置图，图中虚线框位置的组件名称是____，它的作用是_____；
（2）上图测量头由分划板、滑块、目镜、手轮等构成。已知测量头为50分度的游标卡尺，某同学描述了实验大概过程：调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如下图甲所示，此时分划板中心刻度线对齐A条纹中心，游标卡尺的示数1.250cm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如下图乙所示，此时分划板中心刻度线对齐B条纹中心，游标卡尺的示数为1.775cm。图中的圆形轮廓即是该同学所说的视场区边界。可以确定该实验者并没有认真做实验，依据至少有两条：其一，_____；其二，____；
（3）若测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如上图丙所示。通过装置图中的“拨杆”的拨动_____（填“能”或“不能”）把干涉条纹调成与分划板中心刻线同一方向上。
正确答案
（1） 滤光片 、 获得单色光
（2） 分刻板中心刻度线一定在视场中心 、50分度的游标卡尺（中学阶段不估读）无法读得第二个示数
（3） 不能
试题分析：（1）灯泡发出的是复色光，所以需要一滤光片来获得单色光
（2）在本实验中应使分划板中心刻度线与条纹中心对齐，而甲、乙都没有对齐；50分度的游标卡尺精确度为0.02mm，且没有估读，所以读数一定为0.02mm的整数倍，1.775cm显然不对。
（3）分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，应转动分划板使其一致，拨动拨杆不会使分划板转动。
(12分)在《用双缝干涉测光的波长》的实验中，装置如图所示，双缝间的距离d＝3.0 mm.
(1)若测定红光的波长，应选用________色的滤光片．实验时需要测定的物理量有________和________．
(2)若测得双缝与屏之间的距离为0.700 0 m，通过测量头(与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500 mm)观察第1条亮纹的位置如图甲所示，观察第5条亮纹的位置如图乙所示．则可求出红光的波长λ＝________m.
正确答案
(1)红 l Δx (2)6.86×10－7m
由于测红光的波长，因此用红色滤光片，
由Δx＝
可知要想测λ必须测定l和Δx.
由测量头的数据可知a1＝0，a2＝0.640 mm，
所以Δx＝
λ＝
用某种单色光做双缝干涉实验，实验时先移动测量头上的手轮，把分划线对准靠近最左边的一条明条纹作为第1条明条纹，并记下游标卡尺的读数a1（如图乙所示），然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第7条明条纹并记下游标卡尺的读数a2（如图丙所示），由以上测量求该单色光的波长。实验采用双缝干涉仪（如图甲所示），包括以下元件:白炽灯、单缝片、光屏、双缝、遮光筒、滤光片
（1）下列说法正确的是（ ）
观察到相邻亮条纹之间的间距变小。
（2）已知双缝间距d＝0.25mm，双缝到屏的间距L＝838.2mm。图中手轮游标卡尺的初始读数a1= mm. 分划板中心刻线移动到第7条线时手轮读数a2，则相邻两条亮条纹之间的间距是 mm。由以上测量数据求该单色光的波长为 m（保留3位有效数字）
正确答案
（1）BD ；（2）0.30； 2.40； 7.16（10-7
试题分析:光具座上元件b为滤光片，c为单缝，d为双缝，故A错误，B正确；单缝的作用是使入射光变成线光源，双缝的作用是形成相干光源，故C错误；条纹间距与波长成正比，将红色滤光片换成紫色滤光片时，紫光波长较短，故观察到相邻亮条纹之间的间距变小，D正确。故选：BD．
（2）图中手轮游标卡尺的初始读数a1=0+15×0.02mm=0.30mm；
第7条线时手轮读数a2=14+35×0.02=14.70mm；
如图甲所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×
正确答案
暗条纹 变宽
试题分析：根据产生明条纹或暗条纹的条件就是看光程差是否为半波长整数倍，若是则为明条纹。
点评：本题考查了光的干涉现象中的明条纹、暗条纹的判断。通过公式可以分析处波长变长在其他条件不变时，条纹间距应变宽
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