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选修1 第四章 光
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实验:用双缝干涉测量光的波长
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使用次数:183
更新时间:2020-12-14
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1.

(1)在用双缝干涉测光的波长的实验中,所用实验装置如图甲所示.

转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准第1条亮条纹,读下手轮的读数如图甲所示.继续转动手轮,使分划板中心刻线对准第10条亮条纹,读下手轮的读数如图乙所示.则相邻两亮条纹的间距是________mm.

如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长,则图中除了白炽灯换成激光发射器以外,其他不必要的器材元件有________

(2)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的三棱镜ABC,并确定ABAC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P1P2,再从棱镜的右侧观察P1P2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ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图_______(选填),所测玻璃折射率的表达式n=_________(用代表线段长度的字母ED、FG表示).

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题型:实验,探究题
知识点:实验:用双缝干涉测量光的波长
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【答案】

1.610    滤光片和单缝            

【详解】

(1)1亮条纹对应的螺旋测微器读数为0.1mm+0.01×4.5mm=0.045mm;第10亮条纹对应的螺旋测微器读数为14.5mm+0.01×3.5mm=14.535mm,故相邻亮条纹之间的距离为

由于激光是单色的相干光源,所以不需要单缝和滤光片.

(2)设入射角为α,折射角为β,根据折射定律得,根据几何关系有:对于甲图

对于乙图

可知仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图乙,折射率

.

【点睛】

知道双缝干涉实验的原理及操作步骤,以及掌握螺旋测微器的读数方法;几何光学的实验要理解实验原理,正确作出光路图,结合折射定律进行求解.

=
考点梳理:
根据可圈可点权威老师分析,试题“ ”主要考查你对 双缝干涉中决定明暗条纹的条件 等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下:
◎ 双缝干涉中决定明暗条纹的条件的定义

干涉区域内产生的亮、暗纹的条件:
 
1、亮纹:屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍,即δ=nλ(n=0,1,2,……);
2、暗纹:屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍,即δ=(n=0,1,2,……)。

◎ 双缝干涉中决定明暗条纹的条件的知识扩展
干涉区域内产生的亮、暗纹的条件
1、亮纹:屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍,即δ=nλ(n=0,1,2,……);
2、暗纹:屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍,即δ=(n=0,1,2,……)。
◎ 双缝干涉中决定明暗条纹的条件的知识点拨

判断双缝干涉图样明暗条纹的方法:

在两个光源(双缝)情况完全相同时,若光屏上某点到光源的路程差等于波长的整数倍,则该点出现亮条纹。若光屏上某点到光源的路程差等于半波长的奇数倍,则该点出现暗条纹。
当光源S位于两狭缝的中垂线上时,符合上述条件,可按上述方法判定。如图甲所示,计算路程差若光源S的位置不在两狭缝的中垂线上,则光线经过双缝时的情况就不一定相同,此时计算两相干光到达屏上P点的路程差时就不能单从双缝算起,应从光源s算起,如图乙所示

◎ 双缝干涉中决定明暗条纹的条件的教学目标
1、认识光的干涉现象和干涉条件;
2、理解光的干涉条纹形成的原理,认识干涉条纹的特征。
◎ 双缝干涉中决定明暗条纹的条件的考试要求
能力要求:掌握
课时要求:30
考试频率:常考
分值比重:2

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实验:用双缝干涉测量光的波长
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