- 实验:用双逢干涉测量光的波长
- 共638题
在做测定玻璃折射率的实验时:甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面AB和CD时,不慎碰了玻璃砖,使它向AB方向平移了一些,如图所示,其后的操作都正确,但画光路图时,将折射点确定在AB和CD上,则测得n值将 ;(填“变大”、“变小”、或“不变”,下同)
乙同学为了避免笔尖接触玻璃面,画出的A'B'和C'D'都比实际侧面向外侧平移了一些, 如图所示,以后的操作均正确,画光路图时将入射点和折射点都确定在A'B' 和C'D'上,则测得n值将 ;
丙同学在操作和作图时均无失误,但所用玻璃砖的两面明显不平行如图,这时测得n值将 。
正确答案
(1)不变、变小、不变
试题分析:(1)用实线表示真实的折射光线,虚线表示按实验方法作出的折射光线,如图所示,根据几何知识可得OO1O1′O′是一个平行四边形,即按实验步骤所得的折射光线与实际的折射光线相互平行,故折射角的测量值和真实值相等,所以该同学测得的折射率与真实值大小相等。
(2)同理可画出光路图分析出偏小。
(3)同理可画出光路图可知实验的光路图与真实的光路图完全相符,实验值等于真实值
点评:本题难度较大,考查了光路图的画法,在判断过程中要注意那是实际光线那是实验中得到的光线
在用双缝干涉仪测光的波长的实验中,测得相邻两个亮条纹之间的距离为2.0×10-3m,若双缝间距为0.2mm,缝到屏的距离为L=0.8m,则光波的波长为______________m。
正确答案
5×10-7
根据公式可得
代入数据可得波长,
在双缝干涉实验中,激光的波长为5.30×m,屏上P点距双缝
和
的路程差为7.95×
m.则在P点出现的应是 (选填“明条纹”或“暗条纹”)。用绿光完成双缝干涉实验时,光屏得到干涉条纹,要使干涉条纹间距变大,可以
正确答案
暗 C
试题分析:屏上P点距双缝和
的路程差为
,则
,为奇数,在P点出现暗条纹.根据
知,增大S1与S2的间距和减小双缝屏到光屏的距离,干涉条纹间距减小;AB错误;绿光波长小于红光波长,所以条纹间距变大,C正确;紫光波长小于绿光波长,所以干涉条纹间距减小,D错误
故选C
点评:解决本题的关键掌握出现明暗条纹的条件,以及掌握双缝干涉条纹的间距公式
在用插针法测定矩形玻璃砖折射率的实验中,甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面ab、cd与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示,其中甲同学所画的ab、cd的间距与玻璃砖的宽度相同.他们的其他操作均正确,且均以ab、cd为界面画光路图.则
甲同学测得的折射率与真实值相比______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
乙同学测得的折射率与真实值相比______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
丙同学测得的折射率与真实值相比____________________________________。
正确答案
不变 (2分) ;偏小 (2分) ; 可能偏大、可能不变、也可能偏小(3分) (或填三种情况都有可能或填以上情况都有可能 也给3分)
略
如图所示是双缝干涉实验装置的示意图,以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离
正确答案
A
试题分析:由相邻两条亮纹之间的距离可知选项A正确;故选A
点评:本题难度较小,熟悉并掌握相邻两条亮纹之间的距离公式
用双缝干涉测光的波长,实验中采用双缝干涉仪,它包括以下元件:A 白炽灯;B 单缝片;C 光屏;D 双缝;E 滤光片(其中双缝和光屏连在滤光筒上)
(1)把以上元件安装在光具座上时,正确的排列顺序是:A (A已写好)
(2)正确调节后,在屏上观察到红光干涉条纹,测出10条红光条纹间的距离为,改用绿光滤光片,其他条件不变,测量10条绿亮纹间的距离为
,则一定有 大于 。
正确答案
(1)EBDC(2)a;b
试题分析:(1)根据操作要求,正确顺序应该是AEBDC。
(2)根据公式,由于红光的波长较绿光的波长长,故有a大于b
点评:本题考查了光的干涉实验实验操作以及相关公式的应用。
在测量玻璃的折射率实验中,某同学设计如下:将来有直角坐标系xOy的坐标纸固定在水平桌面上,OA是画在纸上的直线,在直线OA适当位置先后竖直插上P1、P2两枚大头针。将半圆形玻璃砖放在纸面上(如粗黑线所示,然后插上P3、P4大头针。只要测出直线OA与y轴正方向的夹角α,直线OP3与y轴负方向的夹角β,便可根据n=______________计算玻璃的折射率。其中他确定P3大头针位置的方法应当是:______________,其实验记录的情况如图所示。由于没有量角器,该同学用圆规做了一个以O为圆心,半径与玻璃砖相同的半圆(如图中虚线所示)。请你经过测量帮这位同学算出玻璃砖的折射率n=______________。
正确答案
sinβ/sinα使P3恰好挡住P1、P2的像
可根据这是定律计算折射率,使P3恰好挡住P1、P2的像,
(6分)利用双缝干涉测定光的波长实验中,取双缝间距d="0.5mm," 双缝光屏间距离L=0.5m,用某种单色光照射双缝得到干涉图象如图,分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图,则图中A位置的游标卡尺读数为 mm , B位置的游标卡尺读数为 mm , 单色光的波长为 m。
正确答案
(6分)11.1mm 、 15.6mm 、 m(每空2分)
试题分析:由公式得
,A位置读数为1.1mm,B位置读数为4.6mm,一共是七个间距,代入数据即可得出
点评:牢记双缝干涉实验的波长与间隔的公式,要理解公式中各字母的物理意义,从题干中找到已知直接带入数据,要注意游标卡尺的读数也要掌握
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1),并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离为L。然后,接通电源使光源正常工作。
①已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第1次映入眼帘的干涉条纹如图2(a)所示,图2(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,此时图2(b)中游标尺上的读数x1=1.16mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图3(a)所示,此时图3(b)中游标尺上的读数x2= mm;
②利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离
= mm;这种色光的波长
= 。(
用X1、X2、d字母表示)
正确答案
①15.02 ②2.31 d(x2–X1)/L
①游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读.
②根据△x= 求出相邻明条纹(或暗条纹)的间距,再根据△x=
,求出色光的波长.
解:①游标卡尺的主尺读数为15mm,游标读数为0.02×1=0.02mm,所以最终读数为15.02mm.
②两个相邻明纹(或暗纹)间的距离△x==2.31×10-3m=2.31mm.
根据△x=,知λ=
.
点评:解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法,游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读.以及掌握条纹的间距公式△x=
为了测定光在透明的有机玻璃中的传播速度,一同学采用先测出其折射率再计算光速的方法。他先用插针法完成光路图后,却发现没有量角器,他用了如图10所示的方法,以P1 P2连线与有机玻璃砖的交点O为圆心,以10.0cm为半径作圆,分别交P1 P2连线于A点,交OO´连线的延长线于B,并分别过A、B两点向界面的法线NN´作垂线。用直尺量得的数据如图(单位:mm),则此有机玻璃的折射率为 __________ ,光在该有机玻璃中的速度为 ___________ m/s 。(已知光在真空中的速度为3.0×108m/s)
正确答案
1.5 ,2×108 m/s
根据三角形的几何关系及折射率的定义式有:,
光在该有机玻璃中的速度:
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