1、1精练 3-4 测定玻璃的折射率 用双缝干涉测量光的波长(同时练习使用游标型测量头)1. 加试题 (2018新高考联盟联考)“用双缝干涉测量光的波长”实验中，(1)若用单色光照射后观察毛玻璃屏上的条纹如图 1 所示，则有( )A若只适当增大单缝的宽度，则条纹间距将减小B若只适当增大双缝的间距，则条纹间距将减小C若只适当增大照射光的频率，则条纹间距将增大D若只适当增大双缝到光屏的间距，则条纹间距将增大(2)若两次测量头读数如图 2 所示，则 A、 B 两亮条纹之间的距离为_ m.图 1图 222. 加试题 小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验，如图 3 所示，他进行的主要步骤是：
2、图 3A用刻度尺测玻璃砖的直径 AB 的大小 d.B先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的圆心 O、直径 AB、 AB 的法线 OC.C将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺 MN 紧靠 A 点并与直径 AB 垂直放置D调节激光器，使 PO 光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心 O，并使长直尺 MN 的左右两侧均出现亮点，记下左侧亮点到 A 点的距离 x1，右侧亮点到 A 点的距离 x2.则：(1)小明利用实验数据计算此玻璃砖折射率的表达式为 n_.(2)关于上述实验，以下说法正确的是_A在 BOC 的范围内，改变入射光线 PO 的入射角，直尺
3、 MN 上可能只出现一个亮点B左侧亮点到 A 点的距离 x1一定小于右侧亮点到 A 点的距离 x2C左侧亮点到 A 点的距离 x1一定大于右侧亮点到 A 点的距离 x2D要使左侧亮点到 A 点的距离 x1增大，应减小入射角3. 加试题 “用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图 4 所示图 4(1)下列说法正确的是_A调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B通过调节拨杆(图中没有画出)，使单缝与双缝平行，且通过目镜能观察到干涉图样C为了减小测量误差，可用测微目镜测出 n 条亮条纹间的距离 a，求出相邻两条亮条纹间距 xan(2)在本实验中，小李同学用黄光作为入射光，发现条纹
4、间距太小为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有_A改用红光作为入射光B改用蓝光作为入射光C增大双缝到屏的距离3D更换间距更大的双缝(3)小李同学正确操作后，在目镜中看到的是下列图 5 中的_图 5图 64. 加试题 在用插针法“测定玻璃的折射率”实验中，也可以测量不平行玻璃砖的折射率如图 6，就是利用“插针法”测量玻璃砖 ABCD(玻璃砖的入射面 AB 和出射面 CD 不平行)折射率的实验光路图，请你分析与该实验相关的下列问题(1)出射光线 O Q 与入射光线 PO_.(填“平行”或“不平行”)(2)对本题实验数据的处理可采用如下方法：以入射点 O 为圆心，取一合适的长度为半径作圆，该
5、圆与入射光线 PO 交于 M 点，与折射光线 OO的延长线交于 F 点，过 M、 F 点分别向法线作垂线，其垂足分别为 N、 E，现测得 MN1.68 cm； EF1.12 cm，则该玻璃砖的折射率 n_.5. 加试题 学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图 7 所示在一圆盘上，过其圆心 O 作两条互相垂直的直径BC、 EF，在半径 OA 上，垂直盘面插下两枚大头针 P1、 P2，并保持 P1、 P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径 BC 相平， EF 作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察 P1、
6、 P2的像，并在圆周上插上大头针 P3，使 P3正好挡住P1、 P2的像，同学们通过计算，预先在圆周 EC 部分刻好了折射率的值，这样只要根据 P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：图 7(1)若 AOF30， OP3与 OC 的夹角为 30，则 P3处所对应的折射率的值为_4(2)图中 P3、 P4两位置哪一处所对应的折射率的值大？答：_.(3)作 AO 的延长线交圆周于 K， K 处所对应的折射率的值应为_6. 加试题 (1)测定玻璃砖的折射率的实验如图 8 所示，在把玻璃砖放在白纸上之前应在纸上先画出三条直线，它们分别是_、_、_，最后按正确的要求插上大头针 P3、 P4(图中
7、未画出)，由 P3、 P4的位置决定了光线_的方向，从而确定了折射光线_的方向图 8(2)如图 9 所示，在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，经调节后使单缝与双缝相互平行且沿竖直方向，在目镜内观察到单色光的干涉条纹是_(填图中的“A”或“B”)某同学用间距 0.20 mm 的双缝做实验，调节双缝与屏之间的距离至 100.00 cm，测得两相邻亮条纹间距为 2.80 mm，则该单色光的波长为_ m.图 9答案精析1(1)BD (2)4.510 32(1) (2)ABDd2 4x2d2 4x12解析 (1)设光线在 AB 面上的入射角为 ，折射角为 ，根据几何关系有：sin ，sin .d2d22
8、 x2d2d22 x12则折射率 n .sin sin d2 4x2d2 4x12(2)当入射角大于或等于发生全反射的临界角时，只有反射光没有折射光，则直尺 MN 上只出5现一个亮点，故 A 正确光从玻璃射入空气，折射角大于入射角，通过几何关系知，x1x2，故 B 正确，C 错误减小入射角，则折射角减小， x1增大，故 D 正确3(1)B (2)AC (3)B解析 (2)由干涉条纹的间距 x 知要使条纹间距变大可改用波长更长的红光作为入射ld光、增大双缝到屏的距离 l 或更换间距更小的双缝4(1)不平行 (2)1.5解析 (1)因为上下表面不平行，光线在上表面的折射角与在下表面的入射角不等，可
9、知出射光线和入射光线不平行；(2)根据折射定律得， n 1.5.MNEF 1.681.125(1) (2) P4 (3)13解析 (1)根据折射定律 n ，题中 160， 2 AOF30，所以 nsin 1sin 2 .sin 60sin 30 3(2)题图中 P4对应的入射角大于 P3所对应的入射角，所以 P4处对应的折射率的值大(3)因 A、 O、 K 在一条直线上，入射角等于折射角，所以 K 处对应的折射率的值应为 1.6(1) aa MM AO O B OO (2)B 5.610 7解析 (1)在把玻璃砖放在白纸上之前应在纸上先画好三条直线，它们分别是aa、 MM、 AO，直线 aa代表玻璃砖的一个侧面， MM表示法线， AO 表示入射光线，最后按正确的要求插上大头针 P3、 P4，由 P3、 P4的位置决定了光线 O B 的方向，也就确定了出射光线的出射点 O，从而确定了折射光线 OO的方向(2)由于单色光的干涉条纹与单缝和双缝都平行，应沿竖直方向，故 A 错误，B 正确；根据公式 x ，可知 m5.610 7 m.ld d xl 0.210 32.810 31
