1、第3節(jié)實驗(一)測定玻璃的折射率 (二)用雙縫干涉測光的波長,一、實驗“測定玻璃的折射率” (一)實驗?zāi)康?測定玻璃的折射率 (二)實驗器材 木板、白紙、 、 、圖釘、量角器、三角板、鉛筆 (三)實驗原理 折射率公式n .,玻璃磚,大頭針,(1)把白紙用圖釘釘在木板上 (2)在白紙上畫一條直線aa作為界面，畫一條線段AO作為 ，并過O點畫出界面aa的法線NN. (3)把長方形的玻璃磚放在白紙上，使它的一條邊跟aa對齊，并畫出玻璃磚的另一個長邊bb. (4)在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2.,入射光線,(四)實驗步驟,(5)在玻璃磚的bb一側(cè)豎直地插上大頭針P3，用眼睛觀察調(diào)整視線要使

2、P3能同時擋住 (6)同樣地在玻璃磚的bb一側(cè)再豎直地插上大頭針P4，使P4能擋住P3本身和P1、P2的像,P1和P2的像,(7)記下P3、P4的位置，移去玻璃磚和大頭針，過P3、P4引直線OB與bb交于O點，連接OO，OO就是玻璃磚內(nèi)的折射光線的方向，入射角1 ，折射角2 . (8)用量角器量出入射角1和折射角2的度數(shù) (9)從三角函數(shù)表中查出入射角和折射角的正弦值，記入自己設(shè)計的表格里 (10)用上面的方法分別作出入射角是30、45、60時的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，把這些數(shù)據(jù)也記在表格里,AON,OON,(1)用手拿玻璃磚時，手只能接觸玻璃磚的毛面或棱，不能觸摸光潔的光學(xué)面嚴禁

3、把玻璃磚當尺子畫玻璃磚的兩個邊aa、bb. (2)實驗過程中，玻璃磚在紙上的位置不可移動 (3)大頭針應(yīng)豎直地插在白紙上，且玻璃磚每一側(cè)的兩枚大頭針P1和P2間、P3和P4間的距離應(yīng) ，以減少確定光路方向時造成的誤差,盡量大一些,(五)注意事項,科目三考試 科目3實際道路考試技巧、視頻教程,科目四考試 科目四模擬考試題 C1科目四仿真考試,(4)實驗時入射角不宜 ，否則會使入射角和折射角的值偏小，增大測量誤差；入射角也不宜 ，否則在bb一側(cè)要么看不到P1、P2的虛像，要么看到P1、P2的像模糊不清，并且變粗，不便于 . (5)由于要多次改變?nèi)肷浣堑拇笮≈貜?fù)實驗，所以入射光線與出射光線要一一對應(yīng)

4、編號，以免混亂 二、用雙縫干涉測量光的波長 (一)實驗?zāi)康?觀察干涉圖樣，測定光的波長,過小,過大,插大頭針P3、P4,雙縫干涉儀(包括光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭)、刻度尺 (三)實驗原理 雙縫干涉中相鄰兩條明(暗)條紋間的距離x與波長、雙縫間距離d及雙縫到屏的距離L滿足x .因此，只要測出x、d和L，即可求出波長.,(二)實驗器材,(1)觀察雙縫干涉圖樣 將光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖所示,(四)實驗步驟,接好光源，打開開關(guān)，使燈絲正常發(fā)光 調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達光屏 安裝雙縫，使雙縫與單縫的縫

5、，二者間距 . 觀察白光的干涉條紋 在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋 (2)測定單色光的波長 安裝測量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋,平行,510 cm,使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中央，記下手輪上的讀數(shù)a1，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線移動，記下移動的條紋數(shù)n和移動后手輪的讀數(shù)a2，a1與a2之差即n條亮紋的間距 用刻度尺測量 (d是已知的) 重復(fù)測量、計算，求出波長的平均值 換用不同濾光片，重復(fù)實驗測量其他單色光的波長 (五)注意事項 (1)安裝器材時，注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的 ，并使單縫、雙縫 ,雙縫到光屏間距離l,中心軸線上,平行且豎直,(2)

6、光源燈絲最好為線狀燈絲，并與單縫平行且靠近 (3)調(diào)節(jié)的基本依據(jù)是：照在屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫、測量頭、遮光筒不共軸所致，干涉條紋不清晰的主要原因是單縫與雙縫不平行 (4)光波波長很短，x、l的測量對波長的影響很大，l用毫米刻度尺測量，x利用測量頭測量可測多條亮紋間距再求x，采用多次測量求的平均值法，可減小誤差,題型一：測定玻璃的折射率,例1 用三棱鏡做測定玻璃折射率的實驗，先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的一側(cè)插入兩 枚大頭針P1和P2，然后在棱鏡的 另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像 被P2擋住，接著在眼睛所在的一 側(cè)插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3

7、和P1、P2的像，在紙上標出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖所示 (1)在本題的圖上畫出所需的光路,(2)為了測出棱鏡玻璃的折射率，需要測量的量是_，_，在圖上標出它們 (3)計算折射率的公式是_,【答案】見解析,例2 用雙縫干涉測光的波長，實驗中采用雙縫干涉儀，它包括以下元件： A白熾燈 B單縫 C光屏 D雙縫 E遮光筒 F濾光片 G測量頭和目鏡 (其中雙縫和光屏連在遮光筒上) (1)把以上元件安裝在光具座上時，正確的排列順序是：A_(A已寫好) (2)正確調(diào)節(jié)后，在屏上觀察到紅光的干涉條紋，用測量頭測出10條紅亮紋間的距離為a，改用綠色濾光片，其他條件不變，用測量頭測出10條綠亮紋間的距離為b

8、，則一定有a_b(填“大于”、“小于”或“等于”),題型二：利用雙縫干涉測定光的波長,(3)在雙縫干涉實驗中，濾光片的作用是_，單縫的作用是_，雙縫的作用是_. (4)將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上(如圖甲)，并選用縫間距d0.2 mm的雙縫屏從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離L700 mm.然后，接通電源使光源正常工作已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第1次映入眼簾的干涉條紋如圖乙(a)所示，圖乙(a)中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號，此時圖乙(b)中游標尺上的讀數(shù)x11.16 mm；接著再轉(zhuǎn)動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖丙(a

9、)所示，此時圖丙(b)中游標尺上的讀數(shù)x2_.,(5)利用上述測量結(jié)果，經(jīng)計算可得兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離x_mm；這種色光的波長_nm.,【答案】(1)FBDECG(2)大于(3)獲得單色光形成線光源形成相干光源(4)15.02 mm(5)2.316.6102,1在用插針法測定玻璃磚的折射率的實驗中，甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出的界面aa、bb與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖實、和所示，其中甲、丙兩同學(xué)用的是矩形玻璃磚，乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚他們的其他操作均正確，且均以aa、bb為界面畫光路圖,(1)甲同學(xué)測得的折射率與真實值相比 填“偏大”“偏小”或“不變”) (2)乙同學(xué)測得的折射率與真

10、實值相比 (填“偏大”“偏小”或“不變”) (3)丙同學(xué)測得的折射率與真實值相比 ,偏小,不變,可能偏大、,可能偏小、可能不變,【解析】用圖測定折射率時，玻璃中折射光線偏折大了，所以折射角增大，折射率減??；用圖測折射率時，只要操作正確，與玻璃磚形狀無關(guān)；用圖測折射率時，無法確定折射光線偏折的大小，所以測得的折射率可大、可能偏小、可能不變,*2.某同學(xué)在做測玻璃折射率的實驗中，使用的是半圓形玻璃磚，P1、P2、P3、P4是 按順序插在軟木板上的大頭針， 如圖所示下述關(guān)于實驗操作 中的做法，正確的是( ) A若任意選取P1、P2連線的方向和入射點A的位置，都可以在圓弧右側(cè)適當位置處插上第三個大頭針

11、，使其同時擋住P1、P2的像 B如果入射點A恰在玻璃磚圓心處，可不使用大頭針P4 C可以用P1、P2連線作為入射光線，也可以用P4、P3連線作為入射光線 D為減小誤差，P1、P2間距和P3、P4間距應(yīng)適當大一些,BCD,3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，要把它們放在圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用來測量紅光的波長 (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)元件的字母排列順序應(yīng)為C、 、A.,E、D、B,(2)本實驗的步驟有： 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； 按合理順序在光具

12、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； 用刻度尺測量雙縫到屏的距離； 用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋間的距離 在操作步驟時還應(yīng)注意 和 ,單縫和雙縫間距510 cm,使單縫與雙縫相互平行,(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)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) mm，求得相鄰亮紋的間距x為 mm. (4)已知雙縫間距d2.0104 m，測得雙縫到屏的 距離l為0.700 m，由計算式 ，求得所測紅光波長為 nm.,13.870,2.310,6.

13、6102,【鞏固基礎(chǔ)】,1用兩面平行的玻璃磚測定玻 璃的折射率的實驗中，已畫好 玻璃磚界面aa和bb，不慎將 玻璃磚向上平移了一些，放在圖所示的位置上，而實驗中其他操作均正確，測得的折射率將( ) A偏大 B偏小 C不變 D無法確定,C,【解析】經(jīng)過玻璃磚的光路如圖中實線所示，由于所作的玻璃磚分界線不是實際的分界線，如圖中虛線所示，由幾何知識可知，測出的折射角與正確值相同,*2某同學(xué)在做雙縫干涉實驗時，按要求安裝好實驗裝置，在光屏上卻觀察不到干涉圖樣，這可能是因為( ) A光源發(fā)出的光束太強 B單縫與雙縫不平行 C沒有安裝濾光片 D光束的中央軸線與遮光筒的軸線不重合，相差較大,BD,【解析】安

14、裝干涉儀要注意：光束的中央軸線與遮光筒的軸線重合，光源與光屏正面相對，濾光片、單縫、雙縫要處在同一高度，中心位置在遮光筒軸線上，單縫與雙縫要相互平行，光源發(fā)出的光束不能太暗，綜上所述，應(yīng)選B、D.,*3關(guān)于雙縫干涉測光的波長實驗，下列說法正確的是( ) A濾光片放在單縫與雙縫之間 B測量x時，分劃板刻線應(yīng)豎直 C從第1條到第n條亮紋中央距離為a，則相鄰亮 條紋間距為x D換用不同濾光片后應(yīng)調(diào)節(jié)單、雙縫間距才能看到干涉條紋,AC,【解析】濾光片可放在單縫和光源之間，也可放在單縫與雙縫之間，A正確測x時，分劃板刻線要與雙縫平行，如果雙縫是水平放置的，則分劃板刻線也應(yīng)在水平方向換不同濾光片后，不要做任何調(diào)節(jié)，都能在光屏上看到不同顏色的干涉條紋綜上所述C正確,【提升能力】,5某實驗小組的同學(xué)們要利用下述器材測定光在透明的有機玻璃中的傳播速度：矩形