- 光的折射
- 共2353题
在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,使分划板中心刻线对齐某条条纹的中心时,手轮上的测量头如图所示,读数是 mm.
正确答案
1.300
试题分析:螺旋测微器的固定刻度读数为1mm,可动刻度读数为0.01×30.0=0.300mm,所以最终读数为1.300mm.
点评:关键是知道螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数,需估读.
在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中,已画好玻璃砖的界面和
后,不慎将玻璃砖向上平移了一些,放在如图所示的位置上,而实验中的其他操作均正确,则测得的折射率将( )(填“偏大,偏小或不变”)。
正确答案
不变
分析:测定玻璃的折射率的实验原理是折射定律n= .若已画好玻璃砖界面aa′和bb′后,作光路图时,就以aa′为边界,根据实际的边界与作图的边界不同,作出光路图,比较将玻璃砖向上平移时,入射角和折射角的关系,分析误差情况.
解:经过玻璃砖的光路如图中1所示,由于所作的玻璃砖分界线不是实际的分界线,如图2中虚线所示,由几何知识可知,测出的折射角与正确操作时相同.根据折射定律n=得知,测得的折射率将不变。
现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在右图所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长。
将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、E、____、____、A。
正确答案
(3分) D 、 B
略
某同学设计了一个测定激光波长的实验装置,如图(甲)所示,激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装双缝、另一端装有感光片的遮光筒,感光片的位置上出现一排等距的亮点,图(乙)中的黑点代表亮点的中心位置.
(1)通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长,据资料介绍,若双缝的缝间距离为a,则双缝到感光片的距离为L,感光片上相邻两光点间的距离为b,则光的波长v=1m/s.该同学测的L=1.0000m,双缝间距a=0.220mm,用带十分度游标的卡尺测感光片上的点间距时,尺与点的中心位置如图乙所示.图乙中第一个光点到第四个光点的距离是
mm.实验中激光的波长λ= m(保留两位有效数字)
(2)如果实验时将红激光换成蓝激光,屏上相邻两光点间的距离将
.(变大、变小、不变)
正确答案
分析:(1)游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需要估读.根据△x=λ,求出激光的波长.
(2)蓝光的波长比红光短,根据△x=λ,判断相邻两光电间的距离变化.
解答:解:(1)主尺读数为8mm,游标读数为0.1×6=0.6mm,所以第一个光点到第四个光点的距离是8.6mm.因为△x=λ,所以λ=
=6.3×10-7m
(2)根据△x=λ,知波长变短,屏上相邻两光点间的距离将变小.
故本题答案为:(1)8.6; 6.3×10-7;(2)变小.
点评:解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法,以及掌握条纹间距△x=λ.
为了测定光在透明的有机玻璃中的传播速度,实验室中可提供的器材有:短形有机玻璃条(长约40cm)、秒表、平行光光源、刻度尺、三角板、木板、白纸、大头针若干等.已知真空中的光速是c=3.00×m/s
(1)请从上述器材中选出的必须的器材来测量光速.
(2)说明测量光速的方法和要测量的量,并给出计算光速的公式.
正确答案
(1)矩形有机玻璃条、刻度尺、三角板、木板、白纸和大头针.
(2)
用插针法得出光通过有机玻璃条的光路,如下图所示,在空气和有机玻璃的界面上,AO是入射光线,OB是折射光线,做出法线ON.取,做
E⊥ON,
(1)器材有:矩形有机玻璃条、刻度尺、三角板、木板、白纸和大头针.
(2)用插针法得出光通过有机玻璃条的光路,如下图所示,在空气和有机玻璃的界面上,AO是入射光线,OB是折射光线,做出法线ON.取,做
E⊥ON,
则有机玻璃中的光速
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:在白纸上做一直线MN,并做出它的一条垂线AB,将半圆柱形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上,它的直边与直线MN对齐,在垂线AB上插两个大头针P1和P2,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P1 P2通过半圆柱形玻璃砖后的光路,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。
(A)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,不管眼睛放在何处,都无法透过半圆柱形玻璃砖同时看到P1、P2的像,原因
是 ,他应该采取的措施是________________________________________________________.
(B)为了确定光线P1P2通过半圆柱形玻璃砖后的光路,在玻璃砖的右侧,最少应插
枚大头针。
(C)请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置,并用“×”表示,做出光路图。为了计算折射率,应该测量的量(在光路图上标出),有: ,计算折射率的公式是 。
正确答案
(1)发生了全反射、P1P2向下平移;
(2)1;
(3)入射角、折射角;略
略
(4分)在用双缝干涉测光的波长的实验中,已知双缝到光屏之间的距离是600mm,双缝之间的距离是0.20mm,单缝到双缝之间的距离是100mm,某同学在用测量头测量时,先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹(记作第1条)的中心,这时手轮上的示数如图甲所示。然后他转动测量头,使分划板中心刻线对准第6条亮纹的中心,这时手轮上的示数如图乙所示。这两次示数依次为0.740mm和______mm。由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为_______nm。
正确答案
7.340(2分),440(2分)。
略
(1)如图,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,光具座上放置的光学元件依次为( )
(2) 某次实验时,该同学调节分划板的位置,使分划板中心刻线对齐某亮纹的中心,如图所示,此时螺旋测微器的读数为 mm.转动手轮,使分划线向一侧移动到另一条亮纹的中心位置,再次从螺旋测微器上读数。若实验测得4条亮纹中心间的距离为△x=0.960mm,已知双缝间距为d=1.5mm,双缝到屏的距离为L=1.00m,则光波波长公式 ,对应的光波波长 .
正确答案
(1)A (2)2.270, ,480nm
(1)A;
(2)2.270,
由相邻两个亮条纹的中心间距,可得:
,代入求得光波波长等于480nm。
“测定玻璃的折射率”实验中,在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B,在另一侧再竖直插两个大头针C、D. 在插入第四个大头针D 时,要使它 _____________. 题12B-2 图是在白纸上留下的实验痕迹,其中直线a、a’是描在纸上的玻璃砖的两个边. 根据该图可算得玻璃的折射率n =" _____________." (计算结果保留两位有效数字)
正确答案
挡住C及A、B的像;1.8(1.8—1.9都算对)
如图所示,连接AB延长交a于E点,连接CD反向延长交与G点,连接EG,以E为圆心以EG长为半径画圆, 交AB与I,分别过I、G做过E点的法线的垂线IH、GF,用刻度尺测量IH、GF,折射率
有白光光源、透红光的滤光片、单缝、双缝、毛玻璃屏等光学元件,把它们从左向右放在图中所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长。
(1)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示为___________mm。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图乙中手轮上的示数________mm。
(2)已知双缝间距d为2.0×10-4m,测得双缝到屏的距离l为0.700m,由计算式求得所测红光的波长为____________nm。
正确答案
(1)2.320;13.870 (2)60
(1)测量头的读数规则与螺旋测微器完全一样,甲图中主尺读数为2mm,螺旋尺为31.8×0.01mm,读数为2mm+31.8×0.01mm=2.318mm,乙图读数同理为13.870(2)由 nm
用插针法测定透明半圆柱形玻璃砖的折射率,O为玻璃砖的圆心,使入射光线与玻璃砖的平面端垂直。下面的四个图中,P1、P2、P3、P4是四个同学插针的结果:
①在这四个图中,肯定错误的是 。
②在这四个图中,可以比较准确测出折射率的是 。
③在较准确的图中,画出光路图,标出要测量的角度(入射角θ1、折射角θ2),写出计算玻璃折射率的公式是 。
正确答案
①AB
②D
③
略
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
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
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