玻璃砖的折射率

玻璃砖的折射率

1.测定玻璃的折射率时,为了减小实验误差,应该注意的是( )

A.玻璃砖的宽度应大些

B.入射角应尽量小些

C.大头针应垂直地插在纸面上

D.大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些

答案：ACD

解析：玻璃砖的宽度大些,折射光线出射时侧移明显,便于插针和测量,减小误差,A对.入射角小,则光在玻璃中的折射角更小,不便测量,B错.大头针之间的距离适当大些,且垂直地插在纸面上,可使出射光线和折射光线定位准确,减小误差,C、D正确.

2.某同学用插针法测定玻璃的折射率n,如图所示,他的实验方法和操作步骤正确无误，但事后发现玻璃砖的两个光学面ab与cd不平行.那么下列说法正确的是（）

A.P1、P2与P3、P4两条直线一定不平行

B.P1、P2与P3、P4两条直线一定平行

C.他测出的n值一定偏大

D.他测出的n值不受影响

答案：AD

解析：若ab、cd两面不平行,由折射定律可知出射光和入射光不平行,但通过插针法仍可确定折射光线,因而对n值的测量无影响.

3.在“测定玻璃砖的折射率”的实验中，某人在画玻璃砖下界面bb′时,上界面与aa′直线离开了一段距离，但aa′与bb′仍然平行，如图所示.如果其他操作不变，他测得玻璃砖的折射率比真实值将( )

A.偏大

B.偏小

C.仍然准确

D.以上均有可能

答案：B

解析：分别作出测量的光路和实际光路,比较r

i sin sin 的值即可. 4.在双缝干涉实验中,设单缝宽度为h,双缝距离为d,双缝与屏距离为l,当采取下列四组数据中的哪一组时,可在屏上观察到清晰可辨的干涉条纹( ) A.h=1 cm d=0.1 mm l=1 m B.h=1 cm d=0.1 mm l=10 cm

C.h=1 mm d=10 cm l=1 m

D.h=1 mm d=0.1 mm l=1 m

答案：D

解析：在双缝干涉实验中,要得到清晰的干涉条纹,必须满足单缝宽度和双缝之间的距离都很小,双缝到屏的距离足够大.

5.由两个相同的单色光源发出的光叠加后,并没有出现明暗相间的条纹,这是由于( )

A.两光源的发光强度不同

B.两光源到相遇处的距离不同

C.两光源不是相干光源

D.没有使两光源同时通电发光

答案：C

解析：两个独立的光源即使发出同一颜色的光也不能保持“频率”相同、相位差恒定,所以不能形成干涉图样.

6.如图所示,某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A 条纹中心时(图a),游标卡尺的示数为0.03 cm,第二次分划板中心刻度线对齐B 条纹中心时(图b),游标卡尺的示数如图c 所示,已知双缝间距离为0.2 mm,从双缝到屏的距离为0.75 m.则图c 中游标卡尺的示数为____________ cm,所测光波的波长为____________nm.

答案：0.96 620

解析：c 中卡尺读数为9.6 mm=0.96 cm,由于Δx=d l λ得：λ=l

d Δx 而Δx=403.096.0-×10-2 m 故λ=75.0102.03-⨯×4

93.0×10-2 m=620 nm.

7.如图所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②___________、③___________、④___________、⑤遮光筒、⑥光屏.对于某种单色光,为增加相邻亮纹(暗纹)间的距离,可采取___________或___________的方法.

答案：滤光片 单缝 双缝 增大双缝与光屏间的距离 减小双缝间的距离

解析：由实验原理知公式Δx=d l λ可得. 8.用三棱镜测定玻璃折射率的实验中，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P 1和P 2.然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P 1的像被P 2挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P 3和P 4，使P 3挡住P 1、P 2的像，P 4挡住P 3和P 1、P 2的像.在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示.

(1)在本题的图上画出所需的光路；

(2)为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是__________和__________,在图上标出它们.

(3)计算折射率的公式是n=__________.

答案：(1)略 (2)入射角θ1 折射角θ2 (3)2

1sin sin θθ 解析：(1)如下图所示,画出通过P 1和P 2、P 3和P 4的光线,分别与AC 、AB 边交于O 、O ′点,连结OO ′.

(2)过O 点作AC 的法线,标明入射角θ1和折射角θ2,并画出虚线部分,测出入射角θ1和折射角θ2(或线段EF 、OE 、GH 、OG 的长度).

(3)n=21sin sin θθ(或n=21sin sin θθ=OE EF /OG GH =GH EF ·OE OG ,若作图时取OG=OE,则n=GH EF ,可以简化计算).

9.某同学由于没有量角器，他在完成了光路图以后，以O 点为圆心、10.00 cm 长为半径画圆，分别交线段OA 于A 点，交O 、O ′连线延长线于C 点.过A 点作法线NN ′的垂线AB 交NN ′于B 点，过C 点作法线NN ′的垂线CD 交NN ′于D 点，如图所示.用刻度尺量得OB=8.00 cm,CD=4.00 cm.由此可得出玻璃折射率n=___________.

答案：1.50

解析：n=r i sin sin =OC

CD OA AB

=CD

AB =CD OB OA 22-=1.50. 10.(12分)如图所示，一个学生按照课本上的小实验用广口瓶和直尺测定水的折射率,填写下述实验步骤中的空白.

(1)用__________测出广口瓶瓶口的内径d;

(2)在瓶内装满水；

（3）将直尺沿瓶口边缘__________插入水中；

（4）沿广口瓶边缘向水中直尺正面看去，若恰能看到直尺的0刻度（即图中A 点），同时看到水面上B 点刻度的像恰与A 点的像相重合；

（5）若水面恰与直尺的C 点相平，读出__________和__________的长度；

（6）以题中所给的条件为依据，计算水的折射率为__________.

答案：直尺 竖直 AC CB

22AC d +/22BC d +