- 实验:用双逢干涉测量光的波长
- 共638题
在测定《玻璃的折射率》的实验中,已画好玻璃砖的界面两直线aa'和bb' 后,实验者不慎误将玻璃砖向上平移如图中虚线所示.若其它操作正确,则测
得的折射率与该玻璃砖的真实折射率相比较 (填偏大、偏小或不变)
正确答案
不变
略
在杨氏双缝干涉实验中,光屏上某点p到双缝的路程差为
,如果用频率
Hz的黄光照射双缝,试通过计算分析P点出现的是亮条纹还是暗条纹。
正确答案
暗条纹
试题分析:根据题中的信息可得:,所以
,即路程差是半波长的整数倍,所以P点是暗条纹
点评:当光程差是波长的整数倍时,出现亮条纹,当光程差是半波长的整数倍时,出现暗条纹
(8分)在“利用双缝干涉测定光波波长”的实验中,准备了下列仪器
(1)把以上仪器安装在光具座上,自光源起合理的顺序是 (填字母);
(2)在某次实验中,用某种单色光通过双缝在光屏上得到明暗相间的干涉条纹,其中亮纹的位置利用测量头上的分划板确定,如图所示。其中表示第1条亮纹位置(如图甲)的测量头读数为 mm,表示第n条亮纹位置(如图乙)的测量头读数为 mm。
(3)若在(2)中测得的两读数之差的绝对值用△X表示,已知双缝间的距离为d,双缝到光屏的距离为L,则该单色光的波长可表示为λ= 。
正确答案
(1)ADCBE(2)(3)
试题分析:(1)仪器的顺序应为白炽灯,滤光片(获得单色光),单窄缝片(获得两束相干光),双窄缝片(单色光进行干涉)毛玻璃光屏
(2)甲的读数为
乙的读数为
(3)n条亮纹有n-1个间隔,所以根据公式可得
点评:理解了该实验的原理即可顺利解决此题,故在学习过程中要深入理解各个物理现象产生的机理是什么
某同学在做“双缝干涉测定光的波长“实验时,第一次分划板中心刻线对齐第2条亮纹的中心时(如图1中的A),游标卡尺的示数如图3所示,第二次分划板中心刻线对齐第6条亮纹时(如图2中的B),游标卡尺的示数如图4所示。已知双缝间距d=0.5 mm,双缝到屏的距离L="1" m。则:
(1)图3中的游标卡尺的示数为 cm;
(2)图4中的游标卡尺的示数为 cm;
(3)所测光波的波长为 m。(保留两位有效数字)
正确答案
(1)1.250 (2分)(2)1.775 (2分) (3)6.6×10-7 (2分)
略
如图所示:一半圆形玻璃砖外面插上Pl、P2、P3、P4四枚大头针时,P3、P4恰可挡住Pl、P2所成的像,则该玻璃砖的折射率__________。有一同学把大头针插在
、
位置时,在MN的下方向上观察,看不到大头针的像,其原因是__________________。
正确答案
,全反射
此题涉及光学实验测定玻璃的直射率。由光路图可知,光线由空气进入玻璃时,入射角为60°,折射角为30°,则。观察玻璃中大头针位于
、
位置时由光路可逆,是入射角为90°,折射角为60°,即发生了全反射,则看不到看不到大头针的像。本题考查了折射和全反射,难度一般。
在做“测定玻璃的折射率”的实验中,如果使用的玻璃砖的两个表面aa′、bb′明显不平行,则对其他做法都正确的情况下,所测得的折射率将: [ ] (3分)
正确答案
C
略
利用插针法可以测量半圆柱形玻璃砖的折射率.实验方法如下:在白纸上作一直线MN,并作出它的一条垂线AB.将半圆柱形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上,它的直径与直线MN重合.在垂线AB上插两个大头针P1和P2(如图),然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针,可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路,从而求出玻璃的折射率.实验室中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外,还有量角器等.
①某学生用上述方法测量玻璃的折射率,在他画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针,但在半圆柱形玻璃砖右 侧的区域内,无论从何处观察都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像,原因是________________________________________________。为了观察到像,他应采取的措施是(选填:向左,向右,向上,向下)______平移半圆柱形玻璃砖.
②请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置(用“×”表示)并作出光路图.为了计算折射率,应该测量的量有________(在光路图上标出),计算折射率的公式是
______________ __.
正确答案
①光线P1P2垂直于界面进入半圆柱形玻璃砖后到达圆弧面MN上发生全反射现象,
向上
②入射角i和折射角r, n=
略
用波长为660nm的红光做双缝干涉实验,相邻两亮条纹间距为4.8nm,
①如果实验装置不变,改用波长为440nm的紫光,相邻两亮条纹间距为多少?
②如果相邻两亮条纹间距是4nm,则实验所用单色光波长为多少?
正确答案
①3.2nm②550nm
由Δx=Lλ/d,∵L、d不变;
∴ ① Δx2=λ2Δx1/λ1=3.2nm; …… 4分
② λ3=Δx3λ1/Δx1=550nm。 …… 4分
用双缝干涉测光的波长实验中,所用实验装置如图16(甲)所示.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1条)的中心,此时螺旋测微器的读数为y1="2.320" mm;然后同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图16(乙)中手轮上的示数y2=______ _mm,则由=_______(用字y1、y2表示)可算出相邻两明条纹间距
.若双缝间距d=0.200mm,双缝到屏的距离L=0.700m,则据对应的光波的波长为 m.
正确答案
, 13.870(13.868~13.872)mm,6.60×10-7m (或6.6×10-7m)
略
甲、乙两同学分别用不同的方法测定一半圆柱形玻璃砖的折射率.
(1)甲同学先在白纸上作一互相垂直的直线MN和QO交点为O,再以O为圆心画一与玻璃砖相同的半圆,将玻璃砖平放在白纸上,使其与所画的半圆重合,在玻璃砖外的PO上插两枚大头针P1和P2,在另一侧先后插两枚大头针P3和P4,使从另一侧隔着玻璃砖观察时,大头针P4、P3和P2、P1的像恰在一直线上,移去玻璃砖和大头针后,在白纸上得到图甲所示的图.
① 在图中画出沿P1、P2连线方向的入射光线通过玻璃砖以及射出玻璃砖后的传播方向;标出入射角θ1和折射角θ2;
②写出计算玻璃折射率的表达式________________.
(2)乙同学则是在QO上插上两根大头针P1和P2,然后缓慢让玻璃砖绕O点顺时针转动,并且在直径AB这一侧不断观察,当玻璃砖转动到一定的位置时突然发现在这一侧任何位置都看不到P1和P2的像.记下这时玻璃砖的位置如图乙所示.然后移去玻璃砖,问:
①需要测出的物理量及符号 ;
②计算折射率的表达式_____________ ____.
正确答案
(1)① 把光线涂黑作出箭头,标出入射角θ1和折射角θ2 ②
(2)① AB转动的角度θ ②
略
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