双缝干涉测波长测试题

基础训练46 测定玻璃的折射率

双缝干涉实验(实验七)

（时间60分钟，赋分100分）

训练指要

“插针法”测玻璃的折射率是几何光学的重要实验，用双缝干涉实验测光的波长提供了测微小长度的方法，并进一步证实了光的波动性.通过训练，熟悉两实验的原理和方法，并在此基础上，熟悉其他的测量方法.第15题、第16题为创新题，启发我们积极思考，寻找出

更多更好的实验方法.

一、选择题(每小题5分，共35分)

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.玻璃砖的宽度宜大些

B.入射角应适当小些

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

2.某同学用插针法测定玻璃的折射率n,如图1—46—1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aa′与bb′不平行，那么下列说法中正确的是

图1—46—1

A.P1P2与P3P4两条直线不平行

B.P1P2与P3P4两条直线一定平行

C.他测出的n值一定偏大

D.他测出的n值不受影响

3.图1—46—2是双缝干涉的实验装置，其屏上P处发现明条纹，则双缝S1和S2到屏上P 点的距离之差一定是

图1—46—2

A.光波的半波长的奇数倍

B.光波的波长的奇数倍

C.光波的半波长的偶数倍

D.光波的波长的偶数倍

4.在光的干涉实验中，如果两条狭缝间的距离增加一倍，光的波长减半，则相邻两暗

条纹间的距离是原来的

A.4倍

B.0.5倍

C.0.25倍

D.不变

5.在双缝干涉实验中，用黄光得到一个干涉图样，若要使其干涉条纹间的距离变宽，可以采取的办法是

A.换用绿色的滤光片

B.换用红色的滤光片

C.使光源发出的光更强一些

D.使光屏向双缝靠拢一些

6.某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功，若他在此基础上对仪器的安装作如下改动，但还能使实验成功的是

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.将单缝与双缝的位置互换，其他不动

7.分别用a、b两种单色光在同一装置上做光的干涉实验时，观察到a光的干涉条纹中相邻两明条纹间距较大，则

A.a光的频率较大

B.a光的波长较大

C.a光子的能量较大

D.在玻璃中a光的速度较大

二、填空题(共65分)

8.（6分）根据“测定玻璃砖的折射率”实验的要求，请回答下列问题：

（1）某同学完成了实验的准备阶段，在图1—46—3中的线段AO上竖直地插上大头针P

和P2，此后，该同学准备在b b′一侧插上大头针P3和P4，则插P3和P4的要求是：

1

___________________________________________.

图1—46—3

（2）在实验中，有两位同学各设计了一个记录表格，而且都已完成了计算，根据他们设计的表格所反应的信息，判断他们论证做得是否正确.

9.（6分）如图1—46—4所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图.

玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，则

图1—46—4

（1）出射光线与入射光线_______.（填“仍平行”或“不再平行”）

（2）以入射点O为圆心，以R=5

cm长度为半径画圆，与入射线PO交于M点，与折射线的延长线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得MN =1.68 cm,FE =1.12 cm.则该玻璃砖的折射率n=_______.

10.（8分）（2001年天津市高考试题）用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：A.白炽灯，B.单缝片，C.光屏，D.双缝，E.滤光片（其中双缝和光屏连在遮光筒上）.

（1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：A_______（A已写好）.

（2）正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则一定有___ ____大于_______.

11.（7分）某学生用三棱镜做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，使P4挡住P3和P1、P2

的像，在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图1—46—5所示.

（1）在图上画出所需的光路.

（3）为了测出棱镜折射率，需测量的量是_______.并在图上表示出它们.

（3）计算折射率的公式是n=_______.

图1—46—5 图1—46—6

12.（8分）某同学利用一半圆柱形玻璃砖用插针法测量玻璃的折射率，图1—46—6中的半圆是描出的玻璃砖主截面的位置，A、B、C、D是该同学插下的四个针的位置.

（1）完成测量玻璃折射率的光路图.

（2）在只有一对三角板（带刻度）、没有量角器的情况下，要测量出玻璃的折射率，

试在图中画出所需的线段，标出相关字母.

（3）根据所测量的线段长度，导出计算折射率的表达式（用线段的名称表示）______ ___.

13.(8分)某同学用直角梯形玻璃砖做“测定玻璃砖折射率”实验，如图1—46—7所示，∠A=∠B=90°，∠C=60°，他在玻璃的CD侧作垂线，并在该垂线上插上大头针P1、P2，再在A

B侧观察大头针P1、P2的像，先后插上两枚大头针P3、P4.

图1—46—7

(1)插针时使P3______,使P4______,移去玻璃砖和大头针，作P3、P4点迹的连线，量得该直线与AB边的夹角为30°.

(2)在图上画出正确的光路图.

(3)该玻璃的折射率n=_______.

14.（6分）由于实验室中矩形玻璃砖的数量不够，部分同学改用半圆形玻璃砖做“测定

玻璃的折射率”实验.实验步骤如下：

图1—46—8

（1）如图1—46—8所示，在一张白纸上画一直线ab作为玻璃砖的一个界面，标出点O ；

（2）过O点画一线段O A，在O A上垂直地插两枚大头针P1、P2；

（3）放上玻璃砖，使O点正好处于圆心的位置；

（4）透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像完全被P2的像挡

住；

（5）在观察的这一侧插一枚大头针P3，使P3挡住P1、P2的像；

（6）标出P3的位置；

（7）移去玻璃砖和大头针，连接OP3，作过O点与ab垂直的直线MN；

（8）用量角器量出∠MOA和∠NOB两角的大小.根据光路可逆性，当光线从空气射向