(10分)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,并选用缝间距d="0.20" mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝

(10分)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,并选用缝间距d="0.20" mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝

题型:不详难度:来源:
(10分)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,并选用缝间距d="0.20" mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离L="700" mm。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甲(a)所示,图甲(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,此时图甲(b)中游标尺上的读数x1="__________" mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示,此时图乙(b)中游标尺上的读数       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x=        mm;这种色光的波长          nm.。

(3) 如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如右图所示.则在这种情况下测量干涉条纹的间距x时,测量值_______实际值.(填”大于”“小于”或”等于”)

答案
(1) x1=1.16nm;x2=15.02nm    (2)Δx=2.31mm   660 nm.  (3) 大于
解析

试题分析:(1)游标卡尺的读数分两部分,一部分是从游标尺零刻度线左侧读出主尺上毫米的整数部分
甲图为1mm乙图为15mm,另一部分是从游标尺上找出与主尺对齐的刻度线乘以精确度甲图为乙图为,最终读数为甲图
(2)甲乙间距就是两个读数之差即,而在甲乙之间有6个条纹间距,所以两个相邻明纹(或暗纹)间的距离,根据双缝干涉的条纹间距,即得
(3)条纹间距是垂直条纹方向的距离,如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,那么所测量的就不是垂直方向的距离,结果偏大。
举一反三
在“用双缝干涉测光的波长”实验中:
(1)如图所示光具座上放置的光学元件依次为:①光源、        ⑤遮光筒、⑥光屏(填选项前字母符号)
A.②单缝、③双缝、④滤光片B.②滤光片、③双缝、④单缝
C.②双缝、③单缝、④滤光片D.②滤光片、③单缝、④双缝
(2)如果把光屏向远离双缝的方向移动,相邻两亮条纹中心的距离   (填“增大”、“减小”);
(3)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(并将其记为第一条)的中心,如右图所示,此时螺旋测微器的读数为                    mm;

(4)如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长,则图中除了光源以外,其它不必要的器材元件还有                   (填元件名称)。
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在“测定玻璃折射率”的实验中,如图所示为所插四枚大头针的位置, aa′为事先确定好的玻璃砖的其中一平行边,bb′为准确操作时应画出的玻璃砖的另一平行边。

(1)如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些,bb′移到图中虚线位置,而在做光路图时aa′不变,则所测得的折射率将        (填偏大、偏小或不变);
(2)若所使用的玻璃砖的bb′边与aa′不平行(如图所示),其它操作无误,则所测得的折射率将            (填偏大、偏小或不变)。
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如图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖,它的________面不能用手直接接触.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同,且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像,但最后一个针孔的位置不同,分别为d、e两点,如图4-2-7乙所示.计算折射率时,用________(填“d”或“e”)点得到的值较小,用________(填“d”或“e”)点得到的值误差较小.

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某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验,先在白纸上放好圆柱形玻璃砖,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,然后在圆柱形玻璃砖另一侧观察,调整视线使P1的像被P2的像挡住,接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,使P4挡住P3和P1、P2的像,在纸上标出大头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如图所示.

(1)在图上画出所需的光路.
(2)为了测量出玻璃砖的折射率,需要测量的物理量有________(要求在图上标出).
(3)测出的折射率n=________.
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在“测定玻璃砖的折射率”的实验中,有两位同学各设计了一个记录表格,而且都已完成了计算.根据他们设计的表格所反映的信息,判断他们做的是否正确.
甲同学设计的表格是:
次数
入射角
θ1
sin θ1
折射角
θ2
sin θ2
n
n
1
30°
0.500
20.9°
0.357
1.40
1.40
    2
45 °
0.707
30.5°
0.508
1.39   
3
60°
0.866
38.0°
0.616
1.41   
乙同学设计的表格是:
次数
1
2
3
角平均值
正弦值
n
入射角θ1
30°
45°
60°
45°
0.707
1.42
折射角θ2
20.9°
30.5°
38.0°
28.8°
0.497
(1)上述两位同学做的正确的是________(选填“甲”或“乙”).
(2)根据你的选择,请利用恰当的图像求出玻璃的折射率.
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