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浙江省2012届高三物理复习 第14章 第7讲 光学实验课件


实验十三:测定玻璃的折射率

测量玻璃的折射率的注意点
(1)在确定光路时,两枚大头针不宜插得太近. (2)插大头针要垂直纸面;入射角一般在30°-60°之 间. (3)玻璃砖两个界面不平行,不影响实验测定. (4)三种测定方法:量角器、三角函数表;毫米刻度尺、 圆规;毫米刻度尺.

实验十四:用双缝干涉测光的波长 实验原理:

相邻两个明( 或暗 )条纹之间的距离为?x l ? ?,其中,波长用? 表示,d 表示两个狭缝之间的 d 距离,l为挡板与屏间的距离.由此得;?=d ?x / L, 因此只要测得d,L,?x即可测得波长.相干光源的产 生用 一分为二”的方法,用单缝取单色光,再通过双缝, “ 单色光由滤光片获得.?x的测量可用测量头完成,测量 头由目镜,划板,手轮等构成,通过测量头可清晰看到 干涉条纹,分划板上中间有刻线,以此为标准,并根据 手轮的读数可求得?x,由于?x较小,可测出几条亮或暗 条纹的间距a,则相邻两条闻之间的距离?x a / ? n 1? = -

一、测定玻璃的折射率
例1、几位同学做“用插针法测定玻璃的折射率”实验,如图 14?7?1所示直线aa′、bb′表示在白纸上画出的玻璃的两个 界面.几位同学进行了如下操作:

图14?7?1

A.甲同学选定的玻璃两个光学面aa′、bb′不平行,其他操作 正确.
B.乙同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界面aa′、bb′ 后,将玻璃砖向aa′方向平移了少许,其他操作正确. C.丙同学在白纸上画aa′、bb′界面时,其间距比平行玻璃砖 两光学界面的间距稍微大些,其他操作正确. 上述几位同学的操作,对玻璃折射率的测定结果没有影响的 是________(填写字母代号).

解析:通过画光路,作出各种不同答案下的真实 光路图与测量光路图,就可以知道 A 、 B 两种情况 对测量结果没有影响.故答案为AB.

变式训练1、学校开展研究性学习.某研究小组的同学根 据所学的光学知识,设计了一个测液体折射率的仪 器.如图14?7?2所示.在一个圆盘上过其圆心O作两条 互相垂直的直径BC、EF,在半径OA上垂直盘面插下两 枚大头针P1、P2并保持P1、P1位置不变,
每次测量时让圆盘的

下半部分竖直进入液
体中,而且总使得液 面与直径BC相平, 图14?7?2

EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观 察P1、P2的像,并在圆周上插上大头针P3,使P3 正好挡住P1、P2,同学们通过计算,预先在圆周 EC部分刻好了折射率的值.这样只要根据P3 所 插的位置,就可直接读出液体折射率的值.则:
(1)若∠AOF=30°,OP3 与OC的夹角为30°, 则P3处所对应的折射率的值为________.

(2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率值大?答: ______________
(3)作AO的延长线交圆周于K,K处所对应的折射率值应 为______________.

sin ? 1 解析:根据n = ( n表示介质折射率,?1 表示 sin ? 2 OP与OE所成的角,? 2 表示OP与OF 所成的角),所 以三个答案就都能够得出来. 答案

? 1? 1.73

  ? P4   ?2

? 3? 1

二、用双缝干涉测光的波长 例2、利用图14?7?3中装置研究双缝干涉现象时,有下面几种 说法:

图14?7?3

A.将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄 B.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间 距变宽 C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹 间距变宽 D.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹 间距变窄 l E.去掉滤光片后,干涉现象消失?x = ?,其中 d 正确的是: ________

l 解析:A、B、C、D三个答案都能用?x = ? 这个 d 公式来解决,A、B、D正确C 错.而在去掉滤光 片后,将看到彩色干涉条纹.所以E 错误.答案 为ABD.

变式训练2、(2008·江苏物理)用如图14?7?4所示的实验装置 观察光的薄膜干涉现象.图14?7?4(a)是点燃的酒精灯(在灯 芯上洒些盐),图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线 圈.将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的 现象是( )

A.当金属线圈旋转30°时,干涉条纹同方向旋转30°
B.当金属线圈旋转45°时,干涉条纹同方向旋转90° C.当金属线圈旋转60°时,干涉条纹同方向旋转30° D.干涉条纹保持不变
解析:这题关键在于理解“将金属线圈在其所在的竖直 平面内缓慢旋转”这句话.答案为D.


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