2018年高考物理复习50

考点50测定玻璃的折射率用双缝干涉测光

的波长

考点名片

考点细研究：(1)测定玻璃的折射率；(2)用双缝干涉测光的波长等。其中考查到的如：2016年江苏高考12题B(2)(3)、2015年北京高考第21题(1)、2015年全国卷Ⅰ第34题(1)、2014年大纲卷第17题、2014年江苏高考第12题B(1)、2012年江苏高考第12题、2012年浙江高考第21题、2012年全国卷第16题、2012年福建高考第19题等。

备考正能量：本考点为高考的重点内容。考查的形式既有选择题也有填空题，测定玻璃的折射率、用双缝干涉测光的波长仍然是今后高考命题的热点和重点，复习时应引起足够的重视。

一、基础与经典

1. (多选)某同学在测定玻璃折射率的实验中，使用的是半圆形玻璃砖，P1、P2、P3、P4是按顺序插在软木板上的大头针，如图所示。下列关于实验操作中的做法正确的是()

A．任意选取P1、P2连线的方向和入射点A的位置，都可以在圆弧右侧适当位置处插上第三枚大头针，使其同时挡住P1、P2的像

B．如果入射点A恰在玻璃砖圆心处，可不使用大头针P4

C．可以用P1、P2连线作为入射光线，也可以用P4、P3连线作为入射光线

D．为减小误差，P1、P2间距和P3、P4间距应适当大一些

答案BCD

解析任何光线都能从空气射进玻璃，但从玻璃射向空气时可能会发生全反射，若选取的P1、P2连线方向和入射点A的位置不合适，即当AB光线在玻璃砖内的入射角大于全反射临界角时，玻璃砖的右侧不会有光线射出，故A选项错误；如果入射点A恰在玻璃砖圆心处，则折射光线沿径向射入玻璃砖，也能沿径向射出玻璃砖，插上P3即可作出折射光线，又根据光路可逆，可知B、C选项正确；D选项是做实验时减小误差的一种做法，故D选项正确。

2.用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，已画好玻璃砖界面aa′和bb′，不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在了图示位置上，而实验中其他操作均正确，测得的折射率将()

A．偏大B．偏小

C．不变D．无法确定

答案 C

解析经过玻璃砖的光路如图中实线所示，由于所作的玻璃砖分界线不是实际的分界线，如图中虚线所示，由几何知识可知，测出的折射率不变，C项正确。

3.如图，用插针法测定玻璃折射率的实验中，以下说法正确的是()

(1)P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度

(2)P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可以提高准确度

(3)入射角θ1适当大些，可以提高准确度

(4)入射角太大，折射光线会在玻璃砖的内表面发生全反射，使实验无法进行

(5)P1、P2的间距，入射角的大小均与实验的准确度无关

A．(1)(3) B．(2)(4)

C．(3)(5) D．(1)(4)

答案 A

解析实验根据大头针确定入射光线和出射光线，在连线及测量时必然有误差，P1、P2和P3、P4之间距离适当大些，可以减小误差，

故(1)正确，(2)错误；实验要求入射角不能太小，否则会导致测量误差太大，(3)正确；根据几何知识知光在第二界面的入射角等于在第一界面的折射角，小于临界角，不会发生全反射，(4)错误；综合上述分析知(5)错误。故选A 。

4．如图所示，一块两面平行的玻璃砖平放在纸面上，将它的前、后两个边界PQ 、MN 记录在纸面上。若单色光沿纸面从真空中以入射角i ＝60°从MN 表面射入时，光通过玻璃砖的时间为t ；若保持入射光的方向不变，现撤去玻璃砖，光通过PQ 、MN 之间的区域的时间也为t ，那么，这块玻璃砖对该入射光的折射率为( )

A ．2 B. 3 C ．1.5 D. 2

答案 B

解析 设玻璃砖的厚度为d ，折射率为n ，折射角为r ，则d /cos r v

＝d /cos r c /n ＝nd c cos r ＝t ，d /cos60°c ＝2d c ＝t ，n ＝sin60°sin r

，可得n ＝3，选项B 正确。

5．一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色亮纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是( )

A ．各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同

B ．各色光的速度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距

不同

C．各色光的强度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同

D．上述说法都不正确

答案 A

解析白光包含各种颜色的光，它们的波长不同，在相同条件下做双缝干涉实验时，它们的干涉条纹间距不同，所以在中央亮条纹两侧出现彩色条纹，故A项正确。

6．(多选)某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉情况，获得成功，若他在此基础上对仪器的安装做了如下改动，仍能使实验成功的是()

A．将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许，其他不动

B．将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动

C．将单缝向双缝移动少许，其他不动

D．将单缝和双缝的位置互换，其他不动

答案ABC

解析双缝发生干涉，而单缝发生衍射，故D错误；由Δx＝l dλ

知，改变双缝到屏的距离仍能得到清晰条纹，只是条纹间距变化，A 正确；适当改变单缝与双缝间距对实验无影响，C正确；滤光片的作用只是将复色光变成单色光，所放位置对实验无影响，B正确。

7．(多选)某同学在做双缝干涉实验时，安装好实验装置后，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于()

A．光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大

B．没有安装滤光片

C．单缝与双缝不平行

D．光源发出的光束太强

E．光源发出的光束太暗