如圖所示,畫有直角坐標(biāo)系xOy的白紙位于水平桌面上,M是放在白紙上的半圓形玻璃磚,其底面的圓心在坐標(biāo)原點,直邊與x軸重合.OA是畫在紙上的直線為豎直地插在直線OA上的兩枚大頭針是豎直地插在紙上的第三枚大頭針是直線OA與y軸正方向的夾角是直線與y軸負(fù)方向的夾角,只要直線OA畫得合適,且的位置取得正確,測出角和便可求得玻璃的折射率. 某學(xué)生在用上述方法測量玻璃的折射率時,在他畫出的直線OA上豎直地插上了、兩枚大頭針,但在y<0的區(qū)域內(nèi),不管眼睛放在何處,都無法透過玻璃磚看到、的像.

(1)他應(yīng)采取的措施是                    .

(2)若他已透過玻璃看到的像,為確定的位置,確定位置的方法是    .

(3)若他已正確地測得了的值,則玻璃的折射率n=        .

 (1)某同學(xué)做”測定玻璃折射率”實驗時,已得到一塊平行玻璃磚和圖中的實驗光路圖,因未及時處理數(shù)據(jù),過一段時間拿出原圖一看,不知被誰在MN一側(cè)多畫了幾條”光線”,請指出a、b、c、d中             線才是他實驗中得到的光線.

(2)在該實驗中以下敘述中不正確的是        .

A.玻璃磚的寬度宜大些

B.大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上

C.每邊的兩個大頭針的距離要近些,以便于觀察

D.入射角適當(dāng)大些

一塊玻璃磚有兩個相互平行的表面,其中一個表面是鍍銀的(光線不能通過此表面).現(xiàn)要測定此玻璃的折射率.給定的器材還有:白紙、鉛筆、大頭針4枚、、、、帶有刻度的直角三角板、量角器.

實驗時,先將玻璃磚放到白紙上,使上述兩個相互平行的表面與紙面垂直.在紙上畫出直線aa′和bb′,aa′表示鍍銀的玻璃表面,bb′表示另一表面,如圖所示.然后,在白紙上豎直插上兩枚大頭針、位置如圖).用、的連線表示入射光線.

(1)為了測量折射率,應(yīng)如何正確使用大頭針 、?.(試在題圖中標(biāo)出、的位置)

(2)然后,移去玻璃磚與大頭針.試在題圖中通過作圖的方法標(biāo)出光線從空氣到玻璃中的入射角與折射角.簡要寫出作圖步驟.

(3)寫出用、表示的折射率公式為n=.

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(如圖甲),并選用縫間距d=0.20 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L=700 mm.然后,接通電源使光源正常工作.

(1)以線狀白熾燈為光源,對實驗裝置進行了調(diào)節(jié)并觀察實驗現(xiàn)象后,總結(jié)出以下幾點,你認(rèn)為正確的是　　　 .

A.燈絲和單縫及雙縫必須平行放置

B.干涉條紋與雙縫垂直

C.干涉條紋疏密程度與雙縫寬度有關(guān)

D.干涉條紋間距與光的波長有關(guān)

(2)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(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(biāo)尺上的讀數(shù).16 mm;接著再轉(zhuǎn)動手輪,映入眼簾的干涉條紋如圖丙(a)所示,此時圖丙(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)　　　 .

(3)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.

(4)如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,如上圖所示.則在這種情況下測量干涉條紋的間距x時,測量值實際值.(填”大于”“小于”或”等于”)

乙

丙

某課外活動實驗小組利用如下器材測定某金屬絲的直徑：一段細(xì)金屬絲，兩塊表面光滑的玻璃A、B，一束波長為λ的單色平行光，一臺讀數(shù)顯微鏡，一把刻度尺．實驗原理和部分實驗步驟為：

①將玻璃板A放在水平桌面上，玻璃板B置于玻璃板A上，用金屬絲將B板的一端墊起，且使金屬絲與兩玻璃板的交線平行，兩玻璃板之間形成一個傾角θ(單位為弧度)很小的楔形空氣薄層，其截面圖如圖K52－8所示．

②用已知波長為λ的單色平行光從B板的上方垂直于B板照射，得到穩(wěn)定的干涉圖樣，由光的干涉知識可知相鄰兩明條紋之間的距離為.

③利用讀數(shù)顯微鏡測出N條明條紋間的距離為a.

(1)為測出細(xì)金屬絲的直徑D，還需要測量的物理量是________．

(2)用λ、N、a和第(1)問中測得的物理量表示細(xì)金屬絲的直徑D＝________(sinθ≈θ)．

圖K52－8

實驗室有一塊長方體透明介質(zhì)，截面如圖K52－7中ABCD所示．AB的長度為l₁，AD的長度為l₂，且AB和AD邊透光，而BC和CD邊不透光且射到這兩個邊的光線均被全部吸收．現(xiàn)讓一平行光束以入射角θ₁射到AB面，經(jīng)折射后AD面上有光線射出．甲、乙兩同學(xué)分別用不同的方法測量該長方體介質(zhì)的折射率．

(1)甲同學(xué)的做法是：保持射到AB面上光線的入射角θ₁不變，用一遮光板由A點沿AB緩慢推進，遮光板前端推到P時，AD面上恰好無光線射出，測得AP的長度為l₃，則長方體介質(zhì)的折射率可表示為n＝________；

(2)乙同學(xué)的做法是：緩慢調(diào)節(jié)射到AB面上光線的入射角，使AD面也恰好無光線射出．測得此時射到AB面上光線的入射角為θ₂，則長方體介質(zhì)的折射率可表示為n＝________；

(3)θ₁和θ₂的關(guān)系為：θ₁________θ₂(選填“>”、“<”或“＝”)．

圖K52－7

在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，某同學(xué)安裝實驗裝置如圖K52－6甲所示，調(diào)試好后能觀察到清晰的干涉條紋．

(1)根據(jù)實驗裝置知，②、③、④依次是________、________、________.

(2)某次實驗時，該同學(xué)調(diào)節(jié)分劃板的位置，使分劃板中心刻線對齊某亮紋的中心，如圖乙所示，此時螺旋測微器的讀數(shù)為________ mm.

(3)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃線向一側(cè)移動到另一條亮紋的中心位置，再次從螺旋測微器上讀數(shù)．若實驗測得4條亮紋中心間的距離為Δx＝0.720 mm，已知雙縫間距為d＝2.0 mm，雙縫到屏的距離為L＝1.00 m，則對應(yīng)的光波波長λ應(yīng)為多少？

圖K52－6

某同學(xué)由于沒有量角器，在完成了光路圖以后，他以O點為圓心，10.00 cm長為半徑畫圓，分別交線段OA于A點，交OO′連線的延長線于C點，過A點作法線NN′的垂線AB交NN′于點B，過C點作法線NN′的垂線CD交NN′于D點，如圖K52－5所示．用刻度尺量得OB＝8.00 cm，CD＝4.00  cm.由此可得出玻璃的折射率n＝________.

圖K52－5

如圖K52－4所示，用插針法測玻璃折射率的實驗中，下列說法中正確的是(　　)

A．P₁、P₂及P₃、P₄之間的距離適當(dāng)大些，可以提高準(zhǔn)確度

B．P₁、P₂及P₃、P₄之間的距離取得小些，可以提高準(zhǔn)確度

C．入射角θ₁適當(dāng)大些可以提高準(zhǔn)確度

D．入射角太大，折射光線會在玻璃磚的內(nèi)表面發(fā)生全反射，使實驗無法進行

圖K52－4

雙縫干涉實驗裝置如圖K52－3所示，綠光通過單縫S后，投射到具有雙縫的擋板上，雙縫S₁和S₂與單縫的距離相等，光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋．屏上O點距雙縫S₁和S₂的距離相等，P點是距O點最近的第一條亮條紋．如果將入射的單色光換成紅光或藍(lán)光，則屏上O點及其上方的干涉條紋的情況是(　　)

A．O點是紅光的亮條紋

B．O點不是藍(lán)光的亮條紋

C．紅光的第一條亮條紋在P點的上方

D．藍(lán)光的第一條亮條紋在P點的上方

圖K52－3