光学实验：测量玻璃的折射率、用双缝干涉实验测量光的波长 专项训练-2027届高三物理一轮复习

**基本信息** 聚焦光学实验双核心，通过分层例题与变式训练，系统构建从实验原理到误差分析的完整方法论，强化科学探究与科学思维素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |测量玻璃的折射率|3例3变式|涵盖插针法/激光法，涉及三棱镜/矩形/半圆形玻璃砖，包含误差分析与多光路设计|从光的折射定律出发，通过不同玻璃砖形态构建入射角-折射角关系，推导折射率计算通式| |用双缝干涉测量光的波长|3例3变式|包含传统双缝与洛埃镜装置，涉及条纹间距测量、装置调整及波长计算|基于干涉条纹形成原理，建立条纹间距与波长的定量关系，延伸至虚光源等效模型|

光学实验：测量玻璃的折射率、用双缝干涉实验测量光的波长专项训练 光学实验：测量玻璃的折射率、用双缝干涉实验测量光的波长专项训练 考点目录 测量玻璃的折射率 用双缝干涉实验测量光的波长 考点一 测量玻璃的折射率 例1．（2026·四川泸州·一模）某兴趣小组为了测量玻璃三棱镜的折射率，先在白纸上放好三棱镜，如图甲在棱镜的左侧插上两枚大头针和，然后在棱镜的右侧观察到和的像。当的像恰好被的像挡住时，插上大头针和，使挡住、的像，挡住和、的像，在纸上标出的大头针位置并用直线记录下边的位置 (1)下列哪个措施能够提高实验准确程度（     ） A．选用截面为正三角形的三棱镜 B．让和的连线与垂直 C．选用粗的大头针完成实验 D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离适当大点 (2)完成插针后，若要测出折射率还应在白纸上记录下边的位置_________（选填“”或“”），才能完成如图乙所示的光路，并测出穿过界面的光线入射角、出射角的角度，则玻璃三棱镜的折射率为___________。 【答案】(1)D (2) ab 【详解】（1）A.三棱镜的截面是否为正三角形，不影响实验的准确度，选项A不符合题意； B.P1和P2的连线是为了确定入射光线的方向，不一定要与ab边垂直，而且垂直可能不是最佳，选项B不符合题意； C.选用粗的大头针不利于光线位置的确定，反而降低实验准确度，选项C不符合题意； D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离适当大点，可使光线的位置更准确，可提高实验准确度，选项D符合题意。 故选D。 （2）①入射光线会打在ab边上，需要在白纸上记录ab边的位置； ②折射率是空气中角的正弦值与介质中角的正弦值之比，所以三棱镜的折射率 例2．（2026·湖北孝感·模拟预测）用“插针法”测量如图（a）所示的等腰三角形玻璃砖的折射率。 (1)以下实验步骤，正确的步骤顺序为________。 ①在白纸上分别画出玻璃砖三条边对应的直线AB、AC、BC（A、B、C分别为三条直线的交点），并作一条直线MN与BC平行，测得，如图（b）所示； ②测得入射光线与AB的夹角为； ③在左侧光路上竖直插上大头针、，撤去玻璃砖，在白纸上借助大头针所插位置绘制光路； ④将玻璃砖放置且重合于A、B、C三点，用激光笔发出红光，调整入射角度，使红光恰好经过直线MN； (2)玻璃砖对红光的折射率为________； (3)为探究玻璃砖折射率与光的频率的关系，改用蓝激光笔发射蓝光重复（1）中实验步骤，记录入射光线与AB的夹角为，如图（c）所示，测得。此实验初步表明：对于同一种介质，折射率与光的频率有关。频率越大，折射率越________（填“大”或“小”）。 【答案】(1)①④③② (2) (3)大 【详解】（1）根据实验的操作步骤，可知该实验的合理操作步骤为①④③②。 （2）作出入射光法线、辅助线如图 几何关系可知折射角为、入射角为，则折射率 （3）已知，入射角变大，说明蓝光的偏折程度比红光更大。根据折射定律，偏折程度越大，折射率越大，而蓝光频率比红光大，所以对于同一种介质，频率越大，折射率越大。 例3．（2026·山东潍坊·三模）某兴趣小组利用激光笔和实验室中的器材测量矩形玻璃砖对该激光的折射率，如图所示。部分实验步骤如下： ①将矩形玻璃砖放置在水平纸面上，描出玻璃砖的边界、； ②将一光屏垂直纸面放置，且与平行； ③调整激光笔，使激光束平行纸面，以一定角度从上的点入射玻璃砖，在上的点、上的点和光屏上的、点均出现激光亮点，在纸面上标记、、、、点的位置。 (1)（单选）对实验中一些具体问题，下列说法正确的是___________ A．用激光束平行纸面照射玻璃砖时，入射角越小，测量结果越准确 B．无论激光从什么角度入射，进入玻璃砖的光都不可能在边发生全反射 C．如果在界面处，入射角大于某一角度，光将能发生全反射 (2)在图中补全激光束从点到点的光路图； (3)过点向光屏做垂线，交点标记为点，测量出，，，，则折射率___________（用、、、表示）。 【答案】(1)B (2) (3) 【详解】（1）A．入射角过小，折射角也会很小，测量角度的相对误差会增大，测量结果不准确，故A错误； B．玻璃砖上下边界，光在面的入射角等于在面的折射角，根据折射定律可得 可得（为玻璃对空气的临界角） 因此，则一定不会发生全反射，故B正确； C．全反射只能发生在光从光密介质射向光疏介质时，面是光从空气（光疏）入射到玻璃（光密），不可能发生全反射，故C错误。 故选B。 （2）激光从到的光路如图所示 （3）入射角是入射光线与法线（）的夹角，反射角等于入射角，由直角三角形得 折射角是玻璃中折射光线与法线的夹角，AE是A点的直接反射光线，则有，光屏与平行，则四边形ACDE为平行四边形，因此，可得 根据折射率定义得 代入得 变式1．（2026·湖北孝感·模拟预测）某学习小组进行测量玻璃的折射率实验。小明同学采用如图甲的实验方法：先在木板上面铺一张白纸并用图钉固定，用直尺画一条直线，把平行玻璃砖放在纸上，一边与直线平齐，描出玻璃砖的另一条边，在玻璃砖的一侧插两个大头针A、B，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使B把A挡住。接下来在眼睛这一侧插上大头针C，使C挡住A和B，再插上大头针D，使D挡住A、B、C。 (1)关于此实验，下列说法正确的是___________（多个选项正确） A．为了减小作图误差，C和D的距离应适当小些 B．在白纸上用笔沿着玻璃砖下边缘画出直线 C．不论光以多大角度从边射入，经两次折射后都能从边射出 D．若误将玻璃砖的两界面间距画得偏大，则折射率的测量值将偏小 (2)移开玻璃砖，过A、B作直线交直线于点，过C、D作直线交直线于点，连接，过作垂直于的直线，测量图甲中角和的大小，则玻璃砖的折射率________； (3)另一名同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下： ①将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界。 ②激光笔发出的激光沿从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的A点后反射到eh面的B点。用大头针在白纸上标记O点、A点和B点位置。 ③移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于C点，如图所示。 ④用刻度尺测量、、的长度。利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式________。（用来表示） 【答案】(1)CD (2) (3) 【详解】（1）A．为了减小作图误差，C和D的距离应适当大些，故A错误； B．要先画好界线和法线，用玻璃砖的一边对准界线后用三角板轻贴玻璃砖的另一边，移去玻璃砖后再画出另外一条界线，故B错误； C．根据光的可逆性可知，不论光以多大角度从a边射入，经两次折射后都能从边射出，故C正确； D．如图所示     入射角没有变化，但折射角的测量值偏大，故折射率测量值偏小，故D正确。 故选CD。 （2）根据题意有折射率 （3）根据折射率 设，由几何关系可得， 联立解得 变式2．（2026·山东日照·三模）某学习小组为测量半圆形玻璃砖的折射率，操作如下： ①将光屏与半圆玻璃砖放置在水平桌面上，光屏与玻璃砖直径垂直并相切于点。 ②做出过点的法线。 ③一束单色光从空气射向圆心后，在光屏上形成两个光斑和，如图所示。记录光斑和的位置，撤去玻璃砖，测得和的长度分别为和。 回答下列问题： (1)根据以上测量的物理量，可得玻璃砖的折射率________（用、表示）。 (2)缓慢增大入射角，光斑________消失（选填“会”或“不会”）。 (3)实验过程中，若不小心将光屏绕点在纸面内逆时针转过一个小角度，则折射率的测量值________（填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 【答案】(1) (2)不会 (3)偏大 【详解】（1）设玻璃砖半径为，入射角为，折射角为。由几何关系可知，反射光斑满足，折射光斑满足 根据折射定律 代入得 （2）光从光疏介质进入光密介质，不会发生全反射，并且折射光线经过圆心，一定会从半圆形玻璃砖射出，故光斑不会消失。 （3）不小心将光屏绕点在纸面内逆时针转过一个小角度，会使b的测量值偏大，而a的测量值偏小，所以折射率偏大。 变式3．（2026·重庆渝中·模拟预测）某同学要测量一半圆形透明玻璃砖的折射率，实验装置如图所示，实验步骤如下； 步骤1：光屏MN与玻璃砖的直径AB垂直放置。描出玻璃砖及光屏的边界，玻璃砖的圆心O、直径AB以及AB的法线； 步骤2：调节激光器，使入射的红光光线PO从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O，适当调节入射角度，可以在光屏MN上看到两个亮点C、D（不考虑AB弧面上的反射），描下两个亮点C、D的位置； 步骤3；用刻度尺测量得到О到C、D两点的距离分别为4.80cm和3.00cm。 (1)根据以上数据可以得到该玻璃砖对红光的折射率为________。 (2)若仅将上述红光改为绿光，其他条件均不变，则CD距离将会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)该小组在实验过程中，若让光屏MN上由两个亮点变为只出现一个亮点，他可以采取的措施是________________________________。 【答案】(1)1.6 (2)变小 (3)增大入射角 【详解】（1）入射的绿色光线的折射光和反射光如图所示 由三角函数有， 故折射率为。 （2）绿光的折射率大于红光，根据折射定律，折射角增大，点靠近点，而反射光的点位置不变，故距离将会变小。 （3）入射角增大，当入射角大于或等于临界角时，发生全反射，则得不到折射光线，光屏上只出现一个亮点，所以可以采取的措施是增大入射角。 考点二 用双缝干涉实验测量光的波长 例1．（2027·重庆·模拟预测）小李同学在利用双缝干涉测定光的波长的实验中，光屏上得到了如图甲所示的明暗相间的条纹。 (1)测得光屏上第一条亮条纹读数为，第七条亮条纹读数如图乙所示，则第七条亮条纹读数为______。 (2)若已知双缝间距为，双缝到屏的距离为，光屏上第一条亮条纹读数为，第七条亮条纹读数为，则该单色光的波长______（用，，，表示）： (3)小王同学利用平面镜也得到了双缝干涉的结果，基本装置如图丙所示，S为单色光源，为平面镜，S光源直接发出的光和经过平面镜反射的光形成一对相干光。光源S到光屏的垂直距离为，到平面镜的垂直距离为，也在光屏上形成如图甲相同的干涉条纹，则该单色光的波长______（用，，，表示）； (4)小王同学重复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度，如图丁所示，也得到了干涉图样，而后再沿向左略微平移平面镜，则平移后得到的干涉条纹间距与平移前相比将______（选填：变大、变小或不变）。 【答案】(1) (2) (3) (4)变大 【详解】（1）螺旋测微器固定刻度读数为，可动刻度读数为，则最终读数为 （2）相邻亮条纹间距 由双缝干涉条纹间距公式 联立解得 （3）根据平面镜成像特点，光源与其虚像关于镜面对称，间距为，相当于双缝干涉中的双缝间距 相邻亮条纹间距 由干涉公式 代入得 解得 （4）由于镜面倾斜，再沿向左略微平移平面镜，光源到镜面的垂直距离减小，即等效双缝间距减小。根据 当减小时，干涉条纹间距变大。 例2．（2026·河南南阳·三模）洛埃镜实验是利用平面镜研究光波的性质。某实验小组用光电传感器代替光屏，测量单色光的波长，其原理如图甲所示，单色光从单缝S射出，一部分直接投射到传感器上，另一部分入射到平面镜后反射到传感器上。由于平面镜的成像作用，反射光可视为光源S在平面镜中的虚像S'发出的光，这样S和S'形成两个相干光源。两束光照射到光电传感器，经计算机处理后，得到如图乙所示图像，横轴为垂直于干涉条纹的距离，若单缝S到平面镜的垂直距离d=0.2mm，单缝到光电传感器的距离D=1.2m，则单色光的波长为_______m（保留2位有效数字）。 【答案】 【详解】洛埃镜实验中，相干光源S和虚像的间距，等效为双缝间的距离为 由图乙得相邻亮纹的间距 根据双缝干涉公式 解得单色光的波长为 例3．（2026·浙江·二模）某实验小组利用图甲所示的装置测定光的波长。 (1)各项操作正确规范，下列说法正确的是________（单选） A．若去掉滤光片，则会看到一片白光 B．若将透镜向左移动，则观察到的条纹间距将变大 C．若将红色滤光片更换为绿色滤光片，其它不变，则观察到的条纹间距将变小 (2)实验中，若测量头中观察到的图样如图乙所示，则在此情况下，波长的测量值________真实值（填“大于”“小于”或“等于”），为了使实验更准确则应调节________（填“拨杆”、“目镜”或“测量头”）。 【答案】(1)C (2) 大于 测量头 【详解】（1）A．去掉滤光片后，光源发出的白光经单缝、双缝，会观察到彩色干涉条纹，而非“一片白光”，故A错误； B．双缝干涉条纹间距公式为（L为双缝到屏的距离，d为双缝间距，为光的波长），透镜向左移动时，仅改变单缝的入射光均匀性，不改变L、d、，因此条纹间距不变，故B错误； C．红光波长大于绿光波长，由可知，减小，条纹间距变小，因此换绿色滤光片后，条纹间距变小，故C正确。 故选C。 （2）[1][2]从图乙可知，分划板的中心刻度线未与条纹中心线平行，会导致测量偏大，由可知，波长的测量值大于真实值；为使条纹中心与刻度线对齐，需调节测量头（改变分划板的位置），使中心刻度线与条纹中心线平行。 变式1．（2026·山东·三模）物理兴趣小组的同学利用如图（a）所示的干涉仪做“用双缝干涉测量光的波长”，实验。 (1)实验过程中，同学发现测量头视野较暗，可以尝试的操作为__________。 A．旋转测量头 B．左右调节拨杆使相应元件共轴 C．将透镜紧贴单缝放置 D．使透镜到单缝的距离足够远 (2)某次测量中，小明将测量头的分划板中心刻线对准第1条亮条纹中心，手轮示数为，调节测量头，让分划板中心刻线对准第5条亮条纹中心时，手轮示数如图（b）所示，此时示数__________。 (3)若测出装置中双缝的间距、双缝到屏的距离，则形成此干涉图样的单色光的波长为__________（保留3位有效数字）。 【答案】(1)B (2)16.102/16.101/16.103 (3)630 【详解】（1）A．旋转测量头是为了看清分划板刻线，不能改变视野亮度，故A错误； B．左右调节拨杆可以使单缝与双缝平行，或者调节光源、透镜、单缝、双缝共轴，使更多光线通过双缝进入测量头，从而增加视野亮度，故B正确； C．透镜通常放置在单缝前，紧贴单缝放置不符合实验规范，且不能显著增加亮度，故C错误； D．使透镜到单缝的距离足够远会导致光线发散，进入单缝的光减少，视野变暗，故D错误。 故选B。 （2）螺旋测微器固定刻度读数为，可动刻度读数为，则最终读数为 （3）根据题意，第1条亮条纹中心读数，第5条亮条纹中心读数，则相邻亮条纹间距 根据双缝干涉条纹间距公式 可得 代入数据解得 变式2．（2026·海南海口·模拟预测）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，装置如图所示。 (1)①所表示的实验器材是_________（选填“单缝”或“双缝”）。 (2)观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数如图丙所示，________mm。 (3)若已知双缝间距，双缝到屏的距离，则待测光的波长________。（用、、和表示） 【答案】(1)单缝 (2)4.593/4.594/4.595 (3) 【详解】（1）在双缝干涉实验中，为了获取相干光源，光路顺序依次为光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏。单缝的作用是获得线光源，双缝的作用是获得频率相同的相干光源。图中①位于光源之后、双缝之前，故①为单缝。 （2）的读数为 （3）​是第1条亮纹位置，​是第7条亮纹位置，相邻条纹间距 根据双缝干涉公式 整理得波长 变式3．（2026·福建福州·三模）某同学利用如图甲所示的装置测量某种单色光的波长。实验时，光源正常发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。 (1)该同学在测量相邻亮条纹的间距时，并不是直接测量某相邻亮条纹的间距，而是先测量多个亮条纹的间距再求出。下列测量采用了类似方法的是（　　） A．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量 B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量 C．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量 (2)该同学转动手轮，使测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时手轮上的示数如图乙所示为_______mm。 (3)若相邻亮条纹的间距为、单缝与屏的距离为，双缝与屏的距离为，单缝宽为，双缝间距为，则光的波长用上述部分物理量可表示为________。 (4)关于此实验，下面几种说法正确的是（　　） A．仅将单缝移近双缝，光屏上观察到的条纹数变少 B．仅撤掉滤光片，光屏上不能观察到干涉图样 C．仅撤掉双缝，光屏上可能观察到明暗相间的条纹 【答案】(1)C (2)11.652 (3) (4)C 【详解】（1）该同学在测量相邻亮条纹的间距时，并不是直接测量某相邻亮条纹的间距，而是先测量多个亮条纹的间距再求出。使用了积累法，减小了测量误差，“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量，同样使用了积累法，减小了测量误差。 故选C。 （2）螺旋测微器的最小分度值为0.01mm，图乙的读数为 （3）根据干涉条纹间距公式有 整理得 （4）A．根据干涉条纹间距公式有 光屏上观察到的条纹数与单缝移和双缝距离无关，故A错误； B．仅撤掉滤光片，通过单缝和双缝的是复色光，满足干涉条件，光屏仍能观察到干涉图样，故B错误； C．仅撤掉双缝，光通过单缝发生衍射，在光屏上能观察到明暗相间的条纹，故C正确。 故选C。 2 学科网（北京）股份有限公司 $光学实验：测量玻璃的折射率、用双缝干涉实验测量光的波长专项训练 光学实验：测量玻璃的折射率、用双缝干涉实验测量光的波长专项训练 考点目录 测量玻璃的折射率 用双缝干涉实验测量光的波长 考点一 测量玻璃的折射率 例1．（2026·四川泸州·一模）某兴趣小组为了测量玻璃三棱镜的折射率，先在白纸上放好三棱镜，如图甲在棱镜的左侧插上两枚大头针和，然后在棱镜的右侧观察到和的像。当的像恰好被的像挡住时，插上大头针和，使挡住、的像，挡住和、的像，在纸上标出的大头针位置并用直线记录下边的位置 (1)下列哪个措施能够提高实验准确程度（     ） A．选用截面为正三角形的三棱镜 B．让和的连线与垂直 C．选用粗的大头针完成实验 D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离适当大点 (2)完成插针后，若要测出折射率还应在白纸上记录下边的位置_________（选填“”或“”），才能完成如图乙所示的光路，并测出穿过界面的光线入射角、出射角的角度，则玻璃三棱镜的折射率为___________。 例2．（2026·湖北孝感·模拟预测）用“插针法”测量如图（a）所示的等腰三角形玻璃砖的折射率。 (1)以下实验步骤，正确的步骤顺序为________。 ①在白纸上分别画出玻璃砖三条边对应的直线AB、AC、BC（A、B、C分别为三条直线的交点），并作一条直线MN与BC平行，测得，如图（b）所示； ②测得入射光线与AB的夹角为； ③在左侧光路上竖直插上大头针、，撤去玻璃砖，在白纸上借助大头针所插位置绘制光路； ④将玻璃砖放置且重合于A、B、C三点，用激光笔发出红光，调整入射角度，使红光恰好经过直线MN； (2)玻璃砖对红光的折射率为________； (3)为探究玻璃砖折射率与光的频率的关系，改用蓝激光笔发射蓝光重复（1）中实验步骤，记录入射光线与AB的夹角为，如图（c）所示，测得。此实验初步表明：对于同一种介质，折射率与光的频率有关。频率越大，折射率越________（填“大”或“小”）。 例3．（2026·山东潍坊·三模）某兴趣小组利用激光笔和实验室中的器材测量矩形玻璃砖对该激光的折射率，如图所示。部分实验步骤如下： ①将矩形玻璃砖放置在水平纸面上，描出玻璃砖的边界、； ②将一光屏垂直纸面放置，且与平行； ③调整激光笔，使激光束平行纸面，以一定角度从上的点入射玻璃砖，在上的点、上的点和光屏上的、点均出现激光亮点，在纸面上标记、、、、点的位置。 (1)（单选）对实验中一些具体问题，下列说法正确的是___________ A．用激光束平行纸面照射玻璃砖时，入射角越小，测量结果越准确 B．无论激光从什么角度入射，进入玻璃砖的光都不可能在边发生全反射 C．如果在界面处，入射角大于某一角度，光将能发生全反射 (2)在图中补全激光束从点到点的光路图； (3)过点向光屏做垂线，交点标记为点，测量出，，，，则折射率___________（用、、、表示）。 变式1．（2026·湖北孝感·模拟预测）某学习小组进行测量玻璃的折射率实验。小明同学采用如图甲的实验方法：先在木板上面铺一张白纸并用图钉固定，用直尺画一条直线，把平行玻璃砖放在纸上，一边与直线平齐，描出玻璃砖的另一条边，在玻璃砖的一侧插两个大头针A、B，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使B把A挡住。接下来在眼睛这一侧插上大头针C，使C挡住A和B，再插上大头针D，使D挡住A、B、C。 (1)关于此实验，下列说法正确的是___________（多个选项正确） A．为了减小作图误差，C和D的距离应适当小些 B．在白纸上用笔沿着玻璃砖下边缘画出直线 C．不论光以多大角度从边射入，经两次折射后都能从边射出 D．若误将玻璃砖的两界面间距画得偏大，则折射率的测量值将偏小 (2)移开玻璃砖，过A、B作直线交直线于点，过C、D作直线交直线于点，连接，过作垂直于的直线，测量图甲中角和的大小，则玻璃砖的折射率________； (3)另一名同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下： ①将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界。 ②激光笔发出的激光沿从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的A点后反射到eh面的B点。用大头针在白纸上标记O点、A点和B点位置。 ③移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于C点，如图所示。 ④用刻度尺测量、、的长度。利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式________。（用来表示） 变式2．（2026·山东日照·三模）某学习小组为测量半圆形玻璃砖的折射率，操作如下： ①将光屏与半圆玻璃砖放置在水平桌面上，光屏与玻璃砖直径垂直并相切于点。 ②做出过点的法线。 ③一束单色光从空气射向圆心后，在光屏上形成两个光斑和，如图所示。记录光斑和的位置，撤去玻璃砖，测得和的长度分别为和。 回答下列问题： (1)根据以上测量的物理量，可得玻璃砖的折射率________（用、表示）。 (2)缓慢增大入射角，光斑________消失（选填“会”或“不会”）。 (3)实验过程中，若不小心将光屏绕点在纸面内逆时针转过一个小角度，则折射率的测量值________（填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 变式3．（2026·重庆渝中·模拟预测）某同学要测量一半圆形透明玻璃砖的折射率，实验装置如图所示，实验步骤如下； 步骤1：光屏MN与玻璃砖的直径AB垂直放置。描出玻璃砖及光屏的边界，玻璃砖的圆心O、直径AB以及AB的法线； 步骤2：调节激光器，使入射的红光光线PO从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O，适当调节入射角度，可以在光屏MN上看到两个亮点C、D（不考虑AB弧面上的反射），描下两个亮点C、D的位置； 步骤3；用刻度尺测量得到О到C、D两点的距离分别为4.80cm和3.00cm。 (1)根据以上数据可以得到该玻璃砖对红光的折射率为________。 (2)若仅将上述红光改为绿光，其他条件均不变，则CD距离将会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)该小组在实验过程中，若让光屏MN上由两个亮点变为只出现一个亮点，他可以采取的措施是________________________________。 考点二 用双缝干涉实验测量光的波长 例1．（2027·重庆·模拟预测）小李同学在利用双缝干涉测定光的波长的实验中，光屏上得到了如图甲所示的明暗相间的条纹。 (1)测得光屏上第一条亮条纹读数为，第七条亮条纹读数如图乙所示，则第七条亮条纹读数为______。 (2)若已知双缝间距为，双缝到屏的距离为，光屏上第一条亮条纹读数为，第七条亮条纹读数为，则该单色光的波长______（用，，，表示）： (3)小王同学利用平面镜也得到了双缝干涉的结果，基本装置如图丙所示，S为单色光源，为平面镜，S光源直接发出的光和经过平面镜反射的光形成一对相干光。光源S到光屏的垂直距离为，到平面镜的垂直距离为，也在光屏上形成如图甲相同的干涉条纹，则该单色光的波长______（用，，，表示）； (4)小王同学重复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度，如图丁所示，也得到了干涉图样，而后再沿向左略微平移平面镜，则平移后得到的干涉条纹间距与平移前相比将______（选填：变大、变小或不变）。 例2．（2026·河南南阳·三模）洛埃镜实验是利用平面镜研究光波的性质。某实验小组用光电传感器代替光屏，测量单色光的波长，其原理如图甲所示，单色光从单缝S射出，一部分直接投射到传感器上，另一部分入射到平面镜后反射到传感器上。由于平面镜的成像作用，反射光可视为光源S在平面镜中的虚像S'发出的光，这样S和S'形成两个相干光源。两束光照射到光电传感器，经计算机处理后，得到如图乙所示图像，横轴为垂直于干涉条纹的距离，若单缝S到平面镜的垂直距离d=0.2mm，单缝到光电传感器的距离D=1.2m，则单色光的波长为_______m（保留2位有效数字）。 例3．（2026·浙江·二模）某实验小组利用图甲所示的装置测定光的波长。 (1)各项操作正确规范，下列说法正确的是________（单选） A．若去掉滤光片，则会看到一片白光 B．若将透镜向左移动，则观察到的条纹间距将变大 C．若将红色滤光片更换为绿色滤光片，其它不变，则观察到的条纹间距将变小 (2)实验中，若测量头中观察到的图样如图乙所示，则在此情况下，波长的测量值________真实值（填“大于”“小于”或“等于”），为了使实验更准确则应调节________（填“拨杆”、“目镜”或“测量头”）。 变式1．（2026·山东·三模）物理兴趣小组的同学利用如图（a）所示的干涉仪做“用双缝干涉测量光的波长”，实验。 (1)实验过程中，同学发现测量头视野较暗，可以尝试的操作为__________。 A．旋转测量头 B．左右调节拨杆使相应元件共轴 C．将透镜紧贴单缝放置 D．使透镜到单缝的距离足够远 (2)某次测量中，小明将测量头的分划板中心刻线对准第1条亮条纹中心，手轮示数为，调节测量头，让分划板中心刻线对准第5条亮条纹中心时，手轮示数如图（b）所示，此时示数__________。 (3)若测出装置中双缝的间距、双缝到屏的距离，则形成此干涉图样的单色光的波长为__________（保留3位有效数字）。 变式2．（2026·海南海口·模拟预测）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，装置如图所示。 (1)①所表示的实验器材是_________（选填“单缝”或“双缝”）。 (2)观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准时，手轮的读数如图丙所示，________mm。 (3)若已知双缝间距，双缝到屏的距离，则待测光的波长________。（用、、和表示） 变式3．（2026·福建福州·三模）某同学利用如图甲所示的装置测量某种单色光的波长。实验时，光源正常发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。 (1)该同学在测量相邻亮条纹的间距时，并不是直接测量某相邻亮条纹的间距，而是先测量多个亮条纹的间距再求出。下列测量采用了类似方法的是（　　） A．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量 B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量 C．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量 (2)该同学转动手轮，使测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时手轮上的示数如图乙所示为_______mm。 (3)若相邻亮条纹的间距为、单缝与屏的距离为，双缝与屏的距离为，单缝宽为，双缝间距为，则光的波长用上述部分物理量可表示为________。 (4)关于此实验，下面几种说法正确的是（　　） A．仅将单缝移近双缝，光屏上观察到的条纹数变少 B．仅撤掉滤光片，光屏上不能观察到干涉图样 C．仅撤掉双缝，光屏上可能观察到明暗相间的条纹 2 学科网（北京）股份有限公司 $