(北京专用)2020版高考物理总复习精练:第十五章第4讲实验:测量玻璃的折射率实验-用双缝干涉实验测量光的波长精练(含解析).pdf
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1、第 1 页 共 6 页 1 第 4 讲 实验:测量玻璃的折射率 实验:用双缝干涉实验测量光的波长第 4 讲 实验:测量玻璃的折射率 实验:用双缝干涉实验测量光的波长 A 组 基础巩固A 组 基础巩固 1.如图 1 所示,在测量玻璃折射率的实验中,两位同学先在白纸上放好截面是正三角形 ABC 的三棱镜,并 确定 AB 和 AC 界面的位置。 然后在棱镜的左侧画出一条直线,并在线上竖直插上两枚大头针 P1和 P2,再从 棱镜的右侧观察 P1和 P2的像。 图 1 图 2 此后正确的操作步骤是 。(选填选项前的字母) A.插上大头针 P3,使 P3挡住 P2的像 B.插上大头针 P3,使 P3挡住
2、P1、P2的像 C.插上大头针 P4,使 P4挡住 P3的像 D.插上大头针 P4,使 P4挡住 P3和 P1、P2的像 正确完成上述操作后,在纸上标出大头针 P3、P4的位置(图中已标出)。为测量该种玻璃的折射率, 两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线,如图 2 甲、乙所示。在图 2 中能够仅通过 测量 DE、GF 的长度便可正确计算出折射率的是图 (选填“甲”或“乙”),所测玻璃折射率的表达 式 n= (用代表线段长度的字母 DE、GF 表示)。 答案 BD 乙 DE GF 第 2 页 共 6 页 2 解析 在棱镜的左侧画出一条直线,并在线上竖直插上两枚大头针 P1和 P2
3、,确定入射光线,然后在棱镜 的右侧插上大头针 P3,使 P3挡住 P1、P2的像,再插上大头针 P4,使 P4挡住 P3和 P1、P2的像,从而确定出射 光线。 设 AB 界面入射光线的入射角为 ,折射角为 ,根据折射规律得 n=,根据几何关系有:对于甲 sin sin 图,sin = ,sin = ,对于乙图,sin = ,sin = ,可知仅通过测量 ED、FG 的长度便可正确计算出 DE R GF OG DE R GF R 折射率的是图乙,折射率 n= 。 sin sin DE GF 2.(2017 丰台二模节选)某同学利用“双缝干涉实验装置”测定红光的波长。已知双缝间距为 d,双缝到
4、屏的距离为L,将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐,并将该条纹记为第1亮条纹,其示数 如图所示,此时的示数为 mm。然后转动测量头,使分划板中心刻线与第 5 亮条纹的中心对齐,读 出示数,并计算第 5 亮条纹与第 1 亮条纹的中心线间距离为 x。由此可得该红光的波长表达式为 (用字母表达)。 答案 2.430(2.4282.432) = x d 4L 解析 读数为:2 mm+0.0143.0 mm=2.430 mm,= ,得:=d。 x 4 L d x 4L 3.(2018 海淀二模节选)某同学用双缝干涉实验仪测量光的波长,如图甲所示。 甲 第 3 页 共 6 页 3 实验中选用的双
5、缝间距为 d,双缝到像屏的距离为 L,在像屏上得到的干涉图样如图乙所示,分划板 刻线在图乙中 A、B 位置时,游标卡尺的读数分别为 x1、x2,则入射的单色光波长的表达式为 = 。 分划板刻线在某条亮条纹位置时游标卡尺如图丙所示,则其读数为 mm。 乙 丙 答案 31.10 (x2- x1)d 6L 解析 由题意可知,第 A 条亮条纹中心和第 B 条亮条纹中心之间的距离为 6 个条纹间距,故 x=, x2- x1 6 再由 x= ,得 =。 L d (x2- x1)d 6L 主尺读数为 31 mm,游标尺读数为 20.05 mm=0.10 mm,因此游标卡尺的读数为 31 mm+0.10 mm
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