Question

【題目】（1）如圖1所示，某同學在“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aa′和bb′。O為直線AO與aa′的交點。在直線OA上豎直地插上P1、P2兩枚大頭針。

①該同學接下來要完成的必要步驟有__________；

A．插上大頭針P3，使P3僅擋住P2的像

B．插上大頭針P4，使P4僅擋住P3和P1、P2的像

C．入射角過大，在上表面可能發(fā)生全反射

D．入射角過大，在下表面可能發(fā)生全反射

②）過P3、P4作直線交bbˊ于Oˊ，過O′作垂直于bbˊ的直線NN，連接OO′．測量圖1中角α和β的大小．則玻璃磚的折射率n=__________.

③如圖2所示，該同學在實驗中將玻璃磚界面aa′和bb′的間距畫得過寬。若其他操作正確，圖2（甲）折射率的測量值__________準確值；圖2（乙）折射率的測量值準確值__________（選填“大于”、“小于”或“等于”）。

（2）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，依次放置其他光學元件，由左至右，表示各光學元件的字母排列順序應為C、__________、A；若經(jīng)粗調后透過測量頭上的目鏡觀察，看不到明暗相同的條紋，只看到一片亮區(qū)，造成這種情況的最可能的原因是______________________________。

②將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對齊，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．

③已知雙縫間距d為2.0×10–4m，測得雙縫到屏的距離L為0.700 m，由計算式λ=__________，求得所測紅光波長為__________ nm。

④利用圖中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時，下面幾種說法正確的是_____

A.將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄

B．將濾光片由藍色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬

C．將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬

D．換一個兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄

E.去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失

Answer 1

【答案】（1）①B ② ③小于； 小于； （2）①E、D、B； 單縫和雙縫不平行； ②13.870mm； 2.310mm ③λ=； 6.6×10-4mm ④ABD

【解析】

（1）②該同學接下來要完成的必要步驟有：確定P3大頭針的位置的方法是插上大頭針P3，使P3能擋住P1、P2的像。確定P4大頭針的位置的方法是大頭針P4能擋住P3和P1、P2的像。P3和P1、P2的像，選項B正確，A錯誤；入射角過大，在上表面和下表面都不可能發(fā)生全反射，選項CD錯誤；故選B.

③根據(jù)折射定律得：玻璃磚的折射率為。
④甲圖中將玻璃磚界面aa′和bb′的間距畫得過寬但仍平行，而其他操作正確，導致α角偏大，由于，故折射率的測量值將偏小。同理，乙圖中將玻璃磚界面aa′和bb′的間距兩邊都畫得過寬但仍平行，而其他操作正確，同樣會導致α角偏大，由于，故折射率的測量值將偏小。

（2）①為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片、單縫、雙縫，最后是毛玻璃．排列順序是：C、E、D、B、A；實驗時，若經(jīng)粗調后透過測量頭上的目鏡觀察，看不到明暗相間的條紋，只看到一片亮區(qū)，造成這種情況的最可能的原因是單縫和雙縫不平行；

②甲的讀數(shù)為：2.320mm；乙的讀數(shù)：13.870mm，則條紋間距：

③已知雙縫間距d為2.0×10–4m，測得雙縫到屏的距離L為0.700 m，由計算式λ=，求得所測紅光波長為:

④將屏移近雙縫，L變小，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=λ條紋間距減小，故A正確；將濾光片由藍色的換成紅色的，波長變長，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=λ知條紋間距增大，故B正確；將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距不變．故C錯誤．換一個兩縫之間距離較大的雙縫，d變大，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=λ知條紋間距減小，故D正確；去掉濾光片后，透過縫的將是多種顏色的光，波長不同干涉后形成的條紋間距不同，在屏上形成彩色條紋，故E錯誤．故選ABD．