第62講 光學(xué)實驗（練習(xí)）（解析版）-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測（新教材新高考）

第62講光學(xué)實驗?zāi)夸?1模擬基礎(chǔ)練【題型一】實驗一：測量玻璃磚的折射率 【題型二】實驗二：用雙縫干涉測量光的波長02重難創(chuàng)新練【題型一】實驗一：測量玻璃磚的折射率 1．某同學(xué)利用等腰直角玻璃磚測玻璃的折射率。主要步驟如下：①將白紙平鋪在木板上，在白紙上畫直線MN，將玻璃磚底邊與MN重合，在紙上標(biāo)記玻璃磚頂點a；②將大頭針豎直插在合適的位置，再移動大頭針，用視線觀察，在擋住和玻璃磚頂點a處豎直插入；③移走玻璃磚和大頭針，過作直線交MN于O點，用圓規(guī)以O(shè)為圓心、以O(shè)a為半徑畫圓，交于b點，如圖。請接著完成后續(xù)實驗步驟，算出玻璃的折射率n。(1)在圖中畫出所需的輔助線，并標(biāo)注相應(yīng)的字母。(2)玻璃折射率的計算公式為：。（用相應(yīng)字母符號表示）(3)請?zhí)岢鲆粭l減少實驗誤差的方案：?！敬鸢浮?1)(2)(3)改變插針位置，重復(fù)實驗，多次測量取平均值【詳解】（1）如圖所示，過作的垂線，過作的垂線，垂足為，過作的垂線，垂足為。（2）玻璃折射率計算公式為（3）減少實驗誤差的方案：改變插針位置，重復(fù)實驗，多次測量取平均值。2．某同學(xué)利用激光測量半圓柱體玻璃磚的折射率，具體步驟如下：①平鋪白紙，用鉛筆畫兩條互相垂直的直線和，交點為O。將半圓柱體玻璃磚的平直邊緊貼，并使其圓心位于O點，畫出玻璃磚的半圓弧輪廓線，如圖（a）所示。②將一細(xì)激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃磚，記錄折射光線與半圓弧的交點M。③拿走玻璃磚，標(biāo)記CO光線與半圓弧的交點P。④分別過M、P作BB'的垂線、，、是垂足，并用米尺分別測量、的長度x和y。⑤改變?nèi)肷浣?，重?fù)步驟②③④，得到多組x和y的數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出圖像，如圖（b）所示。(1)關(guān)于該實驗，下列說法正確的是_____（單選，填標(biāo)號）。A．入射角越小，誤差越小B．激光的平行度好，比用插針法測量更有利于減小誤差C．選擇圓心O點作為入射點，是因為此處的折射現(xiàn)象最明顯(2)根據(jù)圖像，可得玻璃磚的折射率為（保留三位有效數(shù)字）。(3)若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實際半徑，則折射率的測量結(jié)果（填“偏大”“偏小”）【答案】(1)B(2)1.57(3)不變【詳解】（1）A.入射角適當(dāng)即可，不能太小，入射角太小，導(dǎo)致折射角太小，測量的誤差會變大，故A錯誤；B．激光的平行度好，比用插針法測量更有利于減小誤差，故B正確；C．相同的材料在各點的折射效果都一樣，故C錯誤。故選B。（2）設(shè)半圓柱體玻璃磚的半徑為，根據(jù)幾何關(guān)系可得入射角的正弦值為折射角的正弦值為折射率可知圖像斜率大小等于折射率，即（3）根據(jù)（2）中數(shù)據(jù)處理方法可知若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實際半徑，則折射率的測量結(jié)果不變。3．某小組用“插針法”測平行玻璃磚的折射率，如圖已確定好入射方向，AO與玻璃磚界面aa′的夾角為α，插了兩枚大頭針P1和P2，1、2、3、4分別是四條直線。(1)在bb′側(cè)調(diào)整觀察視線，另兩枚大頭針P3和P4可能插在線上（選填：“1”“2”“3”或“4”）；(2)實驗中畫出入射點與出射點的連線，并測得連線與玻璃磚界面aa′的夾角為β，則玻璃磚的折射率n＝；(3)若描出玻璃磚兩邊界線aa′、bb′后，不小心將玻璃磚沿OA方向平移了一些再進行實驗，則折射率的測量值將（選填“偏大”“不變”或“偏小”）?！敬鸢浮?1)2(2)(3)不變【詳解】（1）由折射定律知，光線通過平行玻璃磚后平行且向一側(cè)發(fā)生側(cè)移，由于光線在上表面折射時，折射角小于入射角，則出射光線向左側(cè)偏移，即可能在2上。（2）由題可知，折射率為（3）不小心將玻璃磚沿OA方向平移了，通過比較發(fā)現(xiàn)，入射角和折射角沒有變化，則由可知，測得的折射率將不變。4．如圖甲所示，某同學(xué)通過實驗測定半徑為R的半圓柱形玻璃磚的折射率n，實驗步驟如下：（

）a．把玻璃磚放到白紙上，使其直徑與AB邊重合，圓心與O點重合b．取走玻璃磚，畫出入射光線和出射光線延長線的交點與圓心O的連線c．在水平放置的木板上鋪一張白紙，用圖釘固定d．計算每次入射角和折射角的正弦值，建立直角坐標(biāo)系，作出sini-sinr的關(guān)系圖線，如圖乙所示e．用激光沿平行于OC方向射向直徑面上的D點，用插針法確定出射光線通過直線OC上的F點f．改變激光入射點D的位置，重復(fù)實驗g．用刻度值和鉛筆畫一條直線AB，再在合適的位置做AB的垂線OC，相交于O點(1)實驗步驟的正確順序為。(2)該半圓柱形玻璃磚的折射率n=。(3)O、D兩點之間的距離L與半徑R的比值時，恰好沒有光線從球面射出?！敬鸢浮?1)c、g、a、e、f、b、d(2)1.5(3)【詳解】（1）該實驗的合理順序為c、g、a、e、f、b、d（2）根據(jù)折射率的計算可知結(jié)合乙圖可得（3）發(fā)生全反射的臨界條件為結(jié)合幾何知識可得5．某實驗小組要測量一半圓形玻璃磚的折射率。他們先在平鋪的白紙上畫出半圓形玻璃磚的直徑ab和圓心O，過O點畫法線，并畫出一條入射光線cO，cO與法線的夾角為30°。將半圓形玻璃磚沿著直徑放好，緊貼b點放置與法線平行的光屏，如圖1所示?，F(xiàn)用一紅色激光筆沿著cO方向射入一束光，在光屏上的P點出現(xiàn)一個光斑。用刻度尺測出玻璃磚的半徑為R，。(1)玻璃磚的折射率；（結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示）(2)若實驗過程中，實驗小組的同學(xué)不小心將玻璃磚向左下方平移，但入射光線仍能通過玻璃磚的圓心，如圖2所示。在光屏上出現(xiàn)一個光斑，小組同學(xué)將此光斑仍記作P點，并在白紙上連接O、P兩點作為出射光線，則此時測得的折射率（選填“大于”“等于”或“小于”）真實值。【答案】(1)(2)大于【詳解】（1）由題意可知，入射角為30°，折射角與大小相等，且根據(jù)折射定律可得玻璃磚的折射率（2）作出光線的傳播路徑如圖所示點為實際光屏上出現(xiàn)的光斑點，由折射率和幾何知識可知，出射光線與OP平行，連接作為出射光線，則折射角偏大，因此測得的折射率大于真實值。【題型二】實驗二：用雙縫干涉測量光的波長6．現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫、白光光源C、單縫和透紅光的濾光片等光學(xué)元件，要把它們放在如圖所示的光具座上組成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長。(1)本實驗的步驟有：①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；②按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；③用米尺測量雙縫到屏的距離；④用測量頭（其讀數(shù)方法同螺旋測微器）測量數(shù)條亮條紋間的距離。在操作步驟②時還注意單縫、雙縫應(yīng)。(2)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮條紋中心對齊，將該亮條紋定為第1條亮條紋，此時手輪上的示數(shù)如圖甲所示，記下此時圖甲手輪上的示數(shù)為mm，然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮條紋中心對齊，記下此時圖乙手輪上的示數(shù)為mm，求得相鄰亮條紋的間距Δx=mm。(3)已知雙縫間距d為2.0×10?4m，測得雙縫到屏的距離l為0.700m，則所測紅光波長為nm?！敬鸢浮?1)相互平行(2)2.32013.8702.310(3)660【詳解】（1）單縫、雙縫應(yīng)相互平行，因為光是橫波，不平行的細(xì)縫會阻斷橫波，影響光的傳播。（2）[1]甲的示數(shù)為[2]乙的示數(shù)為[3]相鄰亮條紋的間距（3）由得7．在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中（實驗裝置如圖所示）：(1)關(guān)于觀察到的現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．觀察到白光的干涉圖樣是：可以看到彩色的干涉條紋，中央為一條白亮的零級干涉條紋；彩色條紋的排列，以零級亮條紋為中心左右對稱，在第一級亮條紋中紫色在最外側(cè)B．看到白光的干涉條紋后，在單縫前面放上紅色或綠色濾光片，即可看到紅黑相間或綠黑相間的干涉條紋，且紅條紋的間距比綠條紋的間距大(2)用某種單色光做雙縫干涉實驗時，已知雙縫間的距離d的大小恰好是圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為0.25mm，如圖丁所示；雙縫到毛玻璃間的距離的大小由圖中的毫米刻度尺讀出為748.8mm，如圖丙所示；實驗時先移動測量頭（如圖甲所示）上的手輪，把分劃線對準(zhǔn)靠近最左邊的一條亮條紋（如圖乙所示），并記下螺旋測微器的讀數(shù)x1（如圖戊所示），然后轉(zhuǎn)動手輪，把分劃線向右移動，直到對準(zhǔn)第7條亮條紋并記下螺旋測微器的讀數(shù)x2（如圖己所示），由以上測量數(shù)據(jù)求得該單色光的波長為m?！敬鸢浮?1)B(2)8.01×10?7【詳解】（1）A．觀察到的白光的干涉圖樣是：可以看到彩色的干涉條紋，中央為一條白亮的零級干涉條紋；彩色條紋的排列，以零級亮條紋為中心左右對稱，在第一級亮條紋中紅色在最外側(cè)，A錯誤；B．放上紅色或者綠色濾光片以后就變成單色的紅光或者綠光，因此可以看見紅黑或者綠黑的干涉條紋，由，紅光的波長大，因此條紋間距大，B正確。故選B。（2）雙縫的間距d=0.25mm，雙縫到毛玻璃間的距離為l=748.8mm，螺旋測微器的讀數(shù)x1=0.01×30.0mm=0.300mm螺旋測微器讀數(shù)x2=14.5mm+0.01×20.0mm=14.700mm則相鄰亮條紋的間距根據(jù)得8．在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上，如圖1所示。雙縫間距為d，毛玻璃光屏與雙縫間的距離為L。從目鏡中看到的干涉圖樣如圖2所示，若A、B兩條亮紋中央間距為x，則所測光的波長為。（用所給物理量的字母表示）使分劃板的中心刻線對齊A亮條紋的中心，此時游標(biāo)卡尺上的示數(shù)情況如圖3所示，其讀數(shù)為mm?！敬鸢浮?.15【詳解】[1]根據(jù)題意可知相鄰兩條紋間的間距為，根據(jù)得，光的波長為[2]由圖（3）可知，游標(biāo)卡尺為20分度尺，其精確度為0.05mm，則圖（3）讀數(shù)為9．在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中（實驗裝置如圖1所示）：(1)裝置圖中的甲、乙、丙分別是____。A．濾色片、單縫和雙縫 B．雙縫、單縫和濾色片C．單縫、雙縫和濾色片 D．雙縫、濾色片和雙縫(2)測量某亮紋位置時，手輪上的示數(shù)如圖2所示，其示數(shù)為mm。(3)如果雙縫間距是d，雙縫到屏的距離是L，第1條亮紋中心到第6條亮紋中心的間距是x，則光波波長的測量值為（用x、d、L表示）?！敬鸢浮?1)A(2)1.970(3)【詳解】（1）裝置圖中的甲、乙、丙分別是濾色片、單縫和雙縫。故選A。（2）示數(shù)為（3）相鄰兩條亮紋間距為，則6條亮紋間距為解得根據(jù)解得10．在用“雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，裝置如圖所示：(1)雙縫裝置是圖中的（選填“A”或“B”）。(2)某同學(xué)在觀察時發(fā)現(xiàn)條紋比較模糊，可以通過調(diào)節(jié)裝置（填裝置名稱）。(3)甲、乙兩同學(xué)通過目鏡，分別看到如圖所示的甲、乙兩種情形。由于條紋清晰，他們沒有再進一步進行調(diào)節(jié)，而是直接進行測量，并根據(jù)公式算出波長，測量得到的波長準(zhǔn)確的是（選填“甲”或“乙”）?！敬鸢浮?1)B(2)撥桿(3)甲【詳解】（1）[1]根據(jù)裝置圖的排列情況知，雙縫裝置是圖中的B。（2）[1]某同學(xué)在觀察時發(fā)現(xiàn)條紋比較模糊，可以通過調(diào)節(jié)撥桿裝置。（3）[1]干涉條紋要與分劃板中心刻線對齊，由圖可知測量得到的波長準(zhǔn)確的是甲。11．（1）小朱同學(xué)在實驗桌上看到方木板上有一張白紙，白紙上有如圖甲所示的實驗器材，他認(rèn)為除了量角器外還缺少一種器材，請你寫出所缺器材的名稱：。老師將器材配齊后，他進行實驗，圖乙是他在操作過程中的一個狀態(tài)，透過玻璃磚觀察，調(diào)整視線方向，插上第四枚大頭針P4應(yīng)使其遮擋住。

（2）為取得較好的實驗效果，下列操作正確的是。A．必須選用上下表面平行的玻璃磚B．選擇的入射角應(yīng)盡量小些C．大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上D．大頭針P1和P2及P3和P4之間的距離適當(dāng)大些（3）小朱同學(xué)在量入射角和折射角時，由于沒有量角器，在完成了光路圖以后，用圓規(guī)以O(shè)點為圓心，OA為半徑畫圓，交OO′延長線于C點，過A點和C點作垂直法線的直線分別交于B點和D點，如圖丙所示，若他測得AB=7.5cm，CD=5cm，則可求出玻璃的折射率n=?！敬鸢浮靠潭瘸逷1、P2的像以及P3CD1.5【詳解】（1）[1]用插針法測量玻璃磚的折射率時，在實驗中需要確定入射角和折射角，所以需要的器材有：玻璃磚一塊，大頭針?biāo)拿?，白紙一張，除了量角器外還需要刻度尺；[2]運用兩點一線的原理確定光線方向，觀察的這一側(cè)插兩枚大頭針應(yīng)使P4擋住P1、P2的像以及P3；（2）[3]A．測量玻璃的折射率時即使折射玻璃上下表面不平行也能測出折射率，故A錯誤；B．選擇的入射角應(yīng)盡量大一些，以減小測量誤差，故B錯誤；C．大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上，防止產(chǎn)生誤差，故C正確；D．大頭針P1和P2及P3和P4之間的距離適當(dāng)大些，可減小確定光線時產(chǎn)生的誤差，故D正確；（3）[4]玻璃的折射率12．（1）“測定玻璃的折射率”的實驗中，在白紙上放好玻璃磚，aa′和bb′分別是玻璃磚與空氣的兩個界面，如圖所示。在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，用“+”表示大頭針的位置，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針P3和P4。在插P3和P4時，應(yīng)使（選填選項前的字母）。

A．P3只擋住P1的像B．P4只擋住P2的像C．P3同時擋住P1、P2的像（2）為了減小實驗誤差，實驗時應(yīng)注意的是。A．入射角應(yīng)盡量小些

B．玻璃磚的寬度宜小一些C．大頭針應(yīng)垂直插在紙面上

D．大頭針P1、P2之間的距離及大頭針P3、P4之間的距離應(yīng)適當(dāng)大些（3）某同學(xué)在畫界面時，不小心將兩界面aa′、bb′間距畫得比玻璃磚寬度大些，如下圖所示，則他測得的折射率與真實值相比（選填“偏大”、“偏小”、“不變”或“無法確定”）。

（4）某研究小組設(shè)計了一個測量液體折射率的儀器。如圖所示，在一個圓盤上，過其圓心O做兩條互相垂直的直徑BC、EF。在半徑OA上，垂直盤面插上兩枚大頭針P1、P2并保持P1、P2位置不變，每次測量時讓圓盤的下半部分豎直進入液體中，而且總使水平液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2的像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3正好擋住P1、P2的像。通過計算，預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值。

①圖中M、N兩位置對應(yīng)的折射率大小關(guān)系為nMnN（填寫“大于”、“等于”或者“小于”）②若∠AOF=30°，則該儀器能夠測量液體折射率的大小范圍是。③沿KMNC，折射率刻度的特點是（填寫“刻度均勻”、”越來越密”或者“越來越疏”）【答案】CCD/DC偏小小于1<n≤2越來越疏【詳解】（1）[1]用插針法測定玻璃折射率的實驗中，應(yīng)使得P3同時擋住P1、P2的像。故選C。（2）[2]為了減小實驗誤差，入射角應(yīng)盡量大些，玻璃磚的寬度也宜大一些，大頭針應(yīng)垂直插在紙面上，且應(yīng)使大頭針P1、P2之間的距離及大頭針P3、P4之間的距離應(yīng)適當(dāng)大些。故選CD。（3）[3]作出光路圖，如圖所示

由圖可知，入射角不變，但是折射角變大，根據(jù)折射定律可知，所測折射率偏小。（4）[4]根據(jù)折射定律可得所以[5]設(shè)A點到EF的垂線長為L1，圓周EC部分上某點到EF的垂線長為L2，根據(jù)折射定律可得若∠AOF=30°，則所以[6]結(jié)合題意，由折射定律有沿KMNC，不變的情況下，越大，越靠近，折射率越大；與成正比，與不成正比，結(jié)合正弦函數(shù)的特點可知，刻度不均勻，靠近刻度稀疏。13．如圖所示，某同學(xué)在“測定玻璃的折射率”的實驗中，先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定，玻璃磚平放在白紙上，然后在白紙上確定玻璃磚的界面和。O為直線AO與的交點。在直線OA上豎直地插上、兩枚大頭針。（1）該同學(xué)接下來要完成的必要步驟有A．插上大頭針，使僅擋住的像B．插上大頭針，使擋住的像和的像C．插上大頭針，使僅擋住D．插上大頭針，使擋住和、的像（2）過、作直線交于，過作垂直于的直線，連接。測量圖中角和的大小。則玻璃磚的折射率n＝。（3）如圖所示，該同學(xué)在實驗中將玻璃磚界面和的間距畫得過寬。若其他操作正確，則折射率的測量值準(zhǔn)確值（選填“大于”、“小于”或“等于”）。（4）另一位同學(xué)準(zhǔn)確地畫好玻璃磚的界面和后，實驗過程中不慎將玻璃磚向下平移了一些，如圖所示，而實驗的其他操作均正確，則折射率的測量值準(zhǔn)確值（選填“大于”、“小于”或“等于”）?！敬鸢浮緽D小于等于【詳解】（1）[1]光沿直線傳播，兩點確定一條直線，讓同時擋住、的像，保證入射光線是唯一的且過、，同理使擋住和、的像，保證從玻璃板出來的光線是唯一的且過、，最后使四個點在同一條光線的傳播路徑上。AC錯誤，BD正確。（2）[2]玻璃磚的折射率是光由真空（本實驗為空氣）射入玻璃發(fā)生折射時的入射角正弦與折射角正弦之比，所以（3）[3]如下圖做出實際光路圖（實線），和誤操作后的測量光路圖（虛線），則在O點光由空氣射向玻璃時，誤操作后的折射角偏大，根據(jù)第（2）問的分析知，折射率的測量值小于準(zhǔn)確值（4）[4]如下圖，實際光路圖為PMNG，測量光路圖為PQNG，根據(jù)折射定律知，PM平行于QNG，且M點到的距離等于N點到的距離，所以四邊形PMNQ為平行四邊形，則折射率的測量值等于準(zhǔn)確值。14．如圖甲所示，在測量玻璃折射率的實驗中，兩位同學(xué)先在白紙上放好截面是正三角形ABC的三棱鏡，并確定AB和AC界面的位置。然后在棱鏡的左側(cè)畫出一條直線，并在線上豎直插上兩枚大頭針和，再從鏡的右側(cè)觀察和的像。(1)下列正確的操作步驟是__________。A．插上大頭針，使僅擋住的像B．插上大頭針，使同時擋住、的像C．插上大頭針，使僅擋住D．插上大頭針，使同時擋住、的像和(2)正確完成上述操作后，在紙上標(biāo)出大頭針、的位置（圖中已標(biāo)出）。為測量該種玻璃的折射率，兩位同學(xué)分別用圓規(guī)及刻度尺作出了完整光路和若干條輔助線，如圖乙、丙所示。能夠僅通過測量ED、FG的長度便可正確計算出折射率的是圖選填（“乙”或“丙”，所測玻璃折射率的表達式（用代表線段長度的字母ED、FG表示）。(3)若在描繪三棱鏡輪廓的過程中，放置三棱鏡的位置向右發(fā)生了微小的平移，底邊BC仍重合，若仍以AB為分界面，則三棱鏡玻璃材料折射率的測量值真實值（選填“大于”“小于”或“等于”）。【答案】(1)BD(2)丙(3)小于【詳解】（1）由題意可知，在棱鏡的左側(cè)畫出一條直線，并在線上豎直插上兩枚大頭針和，然后插上大頭針，使同時擋住、的像，再插上大頭針，使同時擋住、的像和。故選BD。（2）[1]由折射定律和幾何知識可得可知能夠僅通過測量ED、FG的長度便可正確計算出折射率的是圖丙。[2]則所測玻璃折射率的表達式（3）若在描繪三棱鏡輪廓的過程中，放置三棱鏡的位置向右發(fā)生了微小的平移，底邊BC仍重合，若仍以AB為分界面，如圖丙所示，入射光線與AB虛線的交點和出射光線與AC虛線的交點連接起來，與真實的光線相比，該連線逆時針偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致折射角的測量值偏大，而入射角的測量值準(zhǔn)確，因此三棱鏡玻璃材料折射率的測量值小于真實值。15．某實驗小組用插針法測量一梯形玻璃磚的折射率。其實驗步驟如下：①將玻璃磚平放在鋪有白紙的木板上，在白紙上畫出玻璃磚的四條邊界ABCD；②在邊界AB邊的外側(cè)白紙上M處插上一根大頭針，如圖a所示。然后再在白紙上離第一根大頭針一定的距離插第二根大頭針。③在BC邊的外側(cè)白紙上插第三根大頭針，通過觀察使它把第一、二根大頭針的像都擋住，再插第四根大頭針，使它把第一、二根大頭針的像及第三根大頭針都擋住。④標(biāo)記下四根大頭針的位置，移去玻璃磚，拔去大頭針，過第一、二根大頭針位置作一條直線MP交AB于P點，過第三、四根大頭針位置作一條直線交BC于Q點，連接PQ，如圖b所示。⑤用量角器量出MP、PQ與AB邊的夾角大小，分別用、表示。(1)為了提高測量的精度，插在白紙上的第一、二根大頭針之間的距離及第三、四根大頭針之間的距離___________（選填序號）；A．必須相等 B．越小越好 C．適當(dāng)大一些(2)步驟③中眼睛觀察的視界及方向應(yīng)該是___________（選填序號）；A．從上往下垂直玻璃磚平面俯視 B．從BC邊往AD邊方向看C．從BC邊往AB邊方向看 D．從CD邊往AB邊方向看(3)根據(jù)上述實驗可得該玻璃的折射率（用、表示）?！敬鸢浮?1)C(2)C(3)【詳解】（1）為了提高測量的精度，插在白紙上的第一、二根大頭針之間的距離及第三、四根大頭針之間的距離不一定必須相等；越小越容易產(chǎn)生誤差，因此適當(dāng)大一些較好。故選C。（2）因為再插第四根大頭針時，使它把第一、二根大頭針的像及第三根大頭針都擋住，因此步驟③中眼睛觀察的視界及方向應(yīng)該是：從BC邊往AB邊方向看。故選C。（3）由題意可知光路圖如圖所示，由折射定律可得該玻璃的折射率16．實驗小組成員用雙縫干涉實驗裝置測光的波長，裝置如圖甲所示，其中光源發(fā)出單色光。（1）為保證實驗順利進行，A處應(yīng)安裝的光學(xué)儀器為。（2）實驗時，若觀察到較模糊的干涉條紋，可以調(diào)節(jié)撥桿使單縫和雙縫平行，從而使條紋變得清晰。要想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，需將毛玻璃屏向（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）雙縫的方向移動。（3）將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數(shù)為2.320mm；然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第5條亮紋中心對齊，此時手輪上的示數(shù)如圖乙所示，為mm，求得相鄰亮紋的間距x。已知雙縫間距d2.0104m，測得雙縫到屏的距離L=1.000m，求得所測單色光的波長為m（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（4）下圖為上述實驗裝置示意圖。S為單縫，S1、S2為雙縫，屏上O點處為一條亮條紋。若實驗時單縫偏離光軸，向下微微移動，則可以觀察到原來O點處的干涉條紋（“向上移動”“向下移動”“仍在O點”）【答案】透鏡靠近15.920mm向上移動【詳解】（1）[1]需要將燈泡的發(fā)出的光變?yōu)辄c光源，因此為保證實驗順利進行，A處應(yīng)安裝的光學(xué)儀器為透鏡；（2）[2]實驗時，要想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，需要減小條紋間距，根據(jù)所以需將毛玻璃屏向靠近雙縫的方向移動；（3）[3][4]圖乙讀數(shù)為15.5mm＋0.01×42.0mm＝15.920mm由相鄰兩亮條紋間距公式得相鄰亮條紋間距代入數(shù)值，可得（4）[5]若實驗時單縫偏離光軸，向下微微移動，光程差為零的亮紋應(yīng)出現(xiàn)在O點上方，所以可以觀察到原來O點處的干涉條紋向上移動17．在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，實驗裝置如圖所示。

（1）下列說法中正確的是()A．濾光片應(yīng)置于單縫與雙縫之間B．撥桿的作用是為了調(diào)節(jié)縫的寬度C．保持雙縫位置不變，增大單縫與雙縫間距，干涉條紋變密D．保持雙縫位置不變，增大雙縫與毛玻璃屏間距，干涉條紋變疏（2）將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上螺旋測微器示數(shù)如圖甲所示．然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，記下此時圖乙中手輪上的示數(shù)為mm。（3）設(shè)圖甲、乙中螺旋測微器的讀數(shù)分別為x1和x2。①則兩相鄰亮條紋間距Δx=（用所給物理量的符號表示）。②已知雙縫間距為d，測得雙縫到屏的距離為L，則所測光的波長λ=（用所給物理量的符號表示）。（4）若將該實驗裝置全部浸入到某種絕緣透明均勻介質(zhì)中做相同的實驗，發(fā)現(xiàn)兩相鄰亮條紋中央之間的距離變?yōu)樵瓉淼囊话?，則該透明介質(zhì)的折射率n=?！敬鸢浮緿13.867/13.868/13.869/13.870/13.871/13.8722【詳解】（1）[1]A．“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中濾光片應(yīng)放在透鏡和單縫之間，故A錯誤；B．該實驗中拔桿得作用是調(diào)節(jié)兩個狹縫的間距、亮度和位置，故B錯誤；C．增大單縫與雙縫間距時干涉條紋的疏密不變，故C錯誤；D．根據(jù)條紋間距得表達式可知增大雙縫與毛玻璃屏間距，條紋間距變大，干涉條紋變疏，故D正確。故選D。（2）[2]圖乙中手輪上的示數(shù)為（3）[3]第1條亮紋到第6條亮紋之間又5個相鄰的兩條問，所以相鄰亮條紋間距為[4]根據(jù)得（4）[5]根據(jù)雙縫間距的表達式在空氣中在介質(zhì)中所以在介質(zhì)中由此可得光在空氣中和絕緣透明均勻介質(zhì)中所以18．（1）細(xì)絲和單縫有相似的衍射圖樣，在相同條件下，小明用激光束分別垂直照射兩種不同直徑的細(xì)絲Ⅰ和細(xì)絲Ⅱ，在光屏上形成的衍射圖樣如圖甲中a和b所示，已知細(xì)絲Ⅰ的直徑為，現(xiàn)用螺旋測微器測量細(xì)絲Ⅱ的直徑，如圖乙所示，細(xì)絲Ⅱ的直徑為，圖甲中的（填“a”或“b”）是細(xì)絲Ⅱ的衍射圖樣；（2）小明在做“用雙縫干涉測量光的波長”實驗時，嘗試用單縫和平面鏡做類似實驗。單縫和平面鏡的放置如圖丙所示，白熾燈發(fā)出的光經(jīng)濾光片成為波長為入的單色光照射單縫，能在光屏上觀察到明暗相間的干涉條紋。①若S視為其中的一個縫，那么相當(dāng)于另一個“縫”；②小明測得單縫與鏡面延長線的距離為h、與光屏的距離為D，則條紋間距；③實驗表明，光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)界面發(fā)生反射，在入射角接近時，反射光與入射光相比，相位有的變化，即半波損失。如果把光屏移動到和平面鏡接觸，則接觸點P處是（選填“亮條紋”或“暗條紋”）；④實驗中已知單縫S到平面鏡的垂直距離，單縫到光屏的距離，觀測到第3個亮條紋中心到第12個亮條紋中心的間距為，則該單色光的波長m（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；⑤隨后小明撤去平面鏡，在單縫下方A處放置同樣的另一單縫，形成雙縫結(jié)構(gòu)，則在光屏上（填“能”或“不能”）觀察到干涉條紋?！敬鸢浮?.997mm/0.998mm/0.999mmaA點暗條紋6.33×10-7不能【詳解】（1）[1]根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)方法可知，細(xì)絲Ⅱ的直徑為0.5mm+49.9×0.01mm=0.999mm[2]單縫衍射，單縫越寬，條紋間距越小，衍射效果越不明顯，所以a時直徑更大的細(xì)絲衍射的圖樣。（2）[3]若S視為其中的一個縫，S發(fā)出的光線經(jīng)過平面鏡反射后的反射光線的反向延長線與S所在豎直方向的交點A點可以視為另一個縫。[4]由題意可知及幾何知識可得，干涉條紋間距為[5]把光屏移動到和平面鏡接觸后，光線經(jīng)過反射后存在半波損失，故P點將為暗條紋。[6]由上述分析可知由題意可知[7]撤去平面鏡，在單縫下方A處放置同樣的另一單縫，雖然形成了雙縫結(jié)構(gòu)，但發(fā)出的光不是相干光了，所以不能觀察到干涉條紋。19．現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉實驗裝置，用以測量紅光的波長。(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右表示各光學(xué)元件的字母的排列順序應(yīng)為C、、、、A；(2)將激光束照在雙縫上，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是圖選項中的；A．B．C．D．(3)保持雙縫到光屏的距離不變，換用間隙更小的雙縫，在光屏上觀察到的條紋間距