专题75 测定玻璃的折射率、用双缝干涉测光的波长-【鼎力高考】2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练

2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练 专题75 测定玻璃的折射率、用双缝干涉测光的波长 导练目标 导练内容 目标1 测定玻璃的折射率 目标2 用双缝干涉测光的波长 【知识导学与典例导练】 1、 测定玻璃的折射率 实验目的 测量玻璃的折射率，掌握光线发生折射时入射角和折射角的确定方法。 实验原理 如图所示，当光线AO以一定的入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线O′B，从而得出折射光线OO′和折射角θ2，再根据n＝或n＝计算出玻璃的折射率。 实验器材 白纸、图钉、大头针、直尺、铅笔、量角器、平木板、长方形玻璃砖。 【例1】（1）“测量玻璃的折射率”的实验中，某同学在白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“×”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和，在插和时，应使 。（选填正确选项前的字母） A．插上大头针，使仅挡住的像 B．插上大头针，使挡住的像和的像 C．插上大头针，使挡住和、的像 D．插上大头针，使仅挡住 （2）在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，下列说法正确的是 。（选填正确选项前的字母） A．为了减小作图误差，和的距离应适当取大些 B．如果光在界面的入射角大于临界角，光将不会进入玻璃砖 C．不论光以什么角度从射入，经一次折射后到达界面都能射出 （3）另一位同学在“测量玻璃的折射率”实验中，为了防止笔尖碰到玻璃砖面而损伤玻璃砖，该同学画出的玻璃砖界面、如图乙所示。其他操作均正确，该同学测得的折射率与真实值相比 。（填“偏大”“偏小”或“不变”） 二、用双缝干涉测光的波长 验目的 1.理解双缝干涉实验原理。 2.观察双缝干涉图样，掌握实验方法。 3.测定单色光的波长。 实验原理 如图所示，光源发出的光，经过滤光片后变成单色光，再经过单缝S时发生衍射，这时单缝S相当于一个单色光源，衍射光波同时到达双缝S1和S2之后，S1、S2双缝相当于两个步调完全一致的单色相干光源，产生稳定的干涉图样，图样中相邻两条亮(暗)条纹间的距离Δx与入射光波长λ、双缝间距离d及双缝与屏的距离l有关，其关系式为：Δx＝λ，因此，只要测出Δx、d、l即可测出波长λ。 两条相邻亮(暗)条纹间的距离Δx用测量头测出。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图所示。 实验器材 双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、 双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺。 【例2】某实验小组的同学利用如图所示的双缝干涉实验装置测量光的波长。 （1）实验过程中，在光屏上得到了明暗相间的条纹，则下列说法正确的是 。 A．单缝到双缝的距离越远，条纹间距越大 B．条纹间距与双缝间的距离有关 C．若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以换用双缝到光屏距离更短的遮光筒 D．若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以换用两缝间距更小的双缝 （2）已知实验过程中观察到分划板中心刻线与第1条亮条纹中心对齐时，手轮的读数如下方左图所示；转动手轮，分划板中心刻线与第7条亮条纹中心对齐时，手轮的读数如下方右图所示，则相邻两条亮条纹之间的距离为 mm。 （3）已知双缝到光屏之间的距离为L，双缝之间的距离为d，条纹间距为，则该色光的波长为 （用L、d、表示）；如果，，则该色光的波长为 nm。 【综合提升专练】 1．某小组的甲、乙同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，如图1所示。 （1）为了减小实验误差，下列操作正确的是 。 A．必须选择边界平行的玻璃砖 B．选择的入射角应尽量小些 C．没有刻度尺时，可以将玻璃砖界面当尺子画界线 D．大头针P1、P2和P3、P4之间的距离应适当大些 （2）甲同学手头有圆规和刻度尺但没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线，与法线的交点分别为B点和D点，如图2所示。用刻度尺测得AB的长度为x1，CD的长度为x2，则玻璃砖的折射率n= （用x1，x2表示）。 （3）乙同学正确操作后，在实验中多次改变入射角，测出多组相关角度θ1、θ2，作出的图像，如图3所示，则此玻璃砖的折射率n= 。 （4）若该同学在确定P4位置时，不小心把P4位置画得偏左了一些，则测出来的折射率 。（选填“偏大”“偏小”“不变”） 2．如图所示的阴影部分ABC为一透明光学元件的横截面，AC为圆心在O的圆弧面，ABCO构成正方形。现要测定该元件的折