- 双缝干涉的条纹间距与波长的关系
- 共21题
2.已知单色光a的频率低于单色光b的频率,则
正确答案
解析
A、单色光的频率越小,折射率越小,发生折射时偏折程度越小,则知a光的折射率小,通过三棱镜时,单色光a的偏折程度小,故A正确;
B、由知折射率越小,全反射临界角越大,故B错误;
C、频率越小,波长越长,发生双缝干涉时,干涉条纹的间距与波长成正比,则知用单色光a照射时相邻亮纹间距大,故C错误;
D、发生光电效应时,光电子的最大初动能为,光的频率越小,光电子的最大初动能越小,所以用单色光a照射时光电子的最大初动能小,故D错误;
考查方向
光的折射定律;双缝干涉的条纹间距与波长的关系
解题思路
单色光的频率越小,折射率越小,发生折射时偏折程度越小.折射率越小,临界角越大.波长越长,干涉条纹的间距越大.频率越大,发生光电效应时,逸出的光电子的最大初动能越大.
易错点
关键要掌握折射率与光的频率、波长的关系以及全反射临界角公式、干涉和衍射的条件.
教师点评
本题考查了光的折射定律,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与全反射、光电效应等知识点交汇命题.
知识点
7.一群处于n=3激发态的氢原子向基态跃迁,发出的光以入射角θ照射到一块平行玻璃砖A上,经玻璃砖A后又照射到一块金属板B上,如图则下列说法正确的是()(全对的得6分,选不全得3分,选错或不答得0分)
正确答案
解析
A、一群处于n=3激发态的氢原子向基态跃迁,发出三种不同频率的光子,光线经过平行玻璃砖折射后,出射光线与入射光线平行.从n=3直接跃迁到基态发出的光频率最大,则折射率最大,偏折最厉害,根据几何关系知,出射光线与入射光线间的距离最大.故A错误.
B、根据,频率最大的光,波长最短,所以条纹间距最小,故B正确.
C、经玻璃砖A后,光子的频率不变,所以能量不变,在玻璃砖的下表面,根据光的可逆性,知不可能发生全反射.故C错误.
D、从n=3能级向低能级跃迁时,跃迁到n=2能级放出的光子频率最小,该光子刚好能使金属板B发生光电效应,从n=2能级跃迁到基态放出的光子大于n=3→n=2跃迁时放出光子的能量,故一定能使金属板B发生光电效应.故D正确.
故选:BD.
考查方向
光的折射定律.
解题思路
通过光子频率的大小得出折射率的大小、波长的大小、临界角的大小,从而判断出出射光线与入射光线间的距离、条纹间距大小,以及是否发生全反射和是否能产生光电效应.
易错点
关键通过频率的大小得出折射率、波长等大小.
知识点
实验题. 本大题共4小题.
26.(多选)(3分)一束平行光照射在双缝上,在缝后屏上得到干涉条纹,下列判断正确的是( )A.改变双缝到屏的距离,条纹间距不变B.入射光波长变短,光强不变,条纹间距
不变C.入射光频率变化时条纹间距跟着变化D.在水里做双缝干涉实验,同样条件下的条纹间距会变小
27.(6分)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL,用注射器测得1mL上述溶液为75滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图所示,坐标中正方形小格的边长为1cm。
(1)该油酸薄膜的面积约为______cm2,每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_______mL,油酸分子直径约为_______m(结果保留小数点后两位)。(2)(单选)为了减少测量的误差,下列方法可行的是( ).A.配置浓度较高的油酸酒精溶液B.把浅盘水平放置,在浅盘里倒入一些水,使水面离盘口距离小一些C.先在浅盘水中撒些痱子粉,再用注射器把油酸酒精溶液滴4滴在水面上D.用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形
28.(6分)某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止,剪断细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x。(空气阻力对本实验的影响可以忽略)
(1)滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为_______;(2)滑块与斜面间的动摩擦因数为_____________;(3)(多选)以下会引起实验误差的
是( )a.滑块的质量b.当地重力加速度的大小c.长度测量时的读数误差d.小球落地和滑块撞击挡板有时间差
29.(9分)为测量一电阻Rx的阻值,某物理兴趣小组同学设计了如图所示的测量电路,其中电源的电动势为E=3.0V,电压表的量程为0~5V,电流表满偏电流为0.6A,电流计G为理想电流表,该同学的实验步骤如下:①按图示的电路原理图连接好实验电路,分别将滑动变阻器R0的滑片置于图中的A端、滑动变阻器R3的滑片置于Q端,闭合电键S。②将变阻器R0的滑片缓慢向上移动,同时注意灵敏电流计G的读数,当灵敏电流计的示数接近满偏时,立即停止移动滑动变阻器R0的滑片,然后再将滑动变阻器R3的滑片缓慢向上移动直到灵敏电流计的示数为零为止,分别记下此时电流表和电压表的示数。③重复步骤②多次,记录下每次实验中电压表和电流表的读数。
各次实验的实验数据如下表所示:
请回答下列问题:(1)利用上表的测量数据,直接计算出被测电阻的电阻值Rx=____Ω(保留两位小数);(2)该组的另一名同学认为该实验也可利用图象法来求被测电阻的阻值,于是他根据表中的实验数据在如图所示的坐标中标明各点。现请你根据画出的数据点,在图中作
出U-I图象,并根据你所作的U-I图象求得该电阻的阻值Rx=____Ω(结果保留小数点后两位);(3)由以上两种实验数据处理方法,你认为哪种方法更有利于处理实验数据,说出你的理由________________________________________________________________________;
(4)一般来说,用伏安法测电阻时,由于实际电表的内阻会对测量结果有影响,但该同学采用本实验电路测量电阻,则可以不考虑表的内阻对测量的影响,其原因是________________
。
正确答案
CD
正确答案
112~118, 8×10-6,7.15×10-10~6.78×10-10(2)B
正确答案
略
正确答案
(1)4.43(2)4.25~4.51 (3)图像法更好,可以消除偏离比较大的数据带来的偶然误差(4)当灵敏电流计示数为零时,ab两点电势差为零,即伏特表示数即为Rx两端电压,流经安培表的电流即为流过Rx的电流。
33.[物理-选修3-4] 如图所示,一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气斜射入某介质后的情况,则下列说法正确的是________(填正确答案标号,选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得6分。每错选1个扣3分,最低得0分)。
正确答案
解析
A,利用公式
频率一定,光速和波长成正比例,图中b 的折射率较大,所以b 的速度较小,a的速度较大,波长较大,
B,可知,a 的频率较低。故能量较小
C , a 波长较大,所以发生全反射的时候,临界角较大。
D,由A可知,波长a较大,
E,波长较大,相干现象更明显。
故答案为:ADE
考查方向
考察光的折射率,以及与折射相关的知识点。
解题思路
利用折射率公式进行计算,得出光速问题的答案,利用光学的实验,红紫光的结论 判断条纹。
易错点
波长,频率与折射率和干涉的关系容易搞混。
教师点评
光学中, 光的折射和光的波动干涉现象都是光学里面非常基础,考试经常涉及的知识点。
知识点
2.如图所示,一束复色光沿PO射向截面为半圆形玻璃砖的圆心O处后,分成a、b两束单色光射出。对于a、b两束单色光下列说法正确的是
正确答案
解析
A、由图知,玻璃砖对a光的偏折角较小,由折射定律,得知,玻璃对a光的折射率较小,其频率较小,故A正确;
B、玻璃对a光的折射率较小,由,分析得知,a光在玻璃砖中速度较大,传播时间较短,故B错误;
C、玻璃对a光的折射率较小,a光的波长较长,而干涉条纹的间距与波长成正比,则a光干涉条纹的间距较大,故C错误;
D、由,分析得知,b光的折射率大,则临界角较小,故D错误;
考查方向
光的折射定律
解题思路
由图看出,玻璃砖对b光的偏折角较大,b光的折射率较大,频率较大,波长短.由分析光在玻璃砖中传播速度关系,即可判断时间关系.折射率越大,波长越短,干涉条纹间距越小,由,分析临界角的大小.
易错点
关键由光路图结合折射定律分析折射率的大小,再根据频率、波长、临界角与折射率的关系解答.
知识点
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