第73课时　光学实验-2025版三维设计一轮高中总复习物理（通用版）.docxVIP

第73课时光学实验

1.在“测量玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作后插好了4枚大头针，如图甲所示。

（1）下列说法正确的是；

A.入射角越大，误差越小

B.在白纸上放好玻璃砖后，用铅笔贴着光学面画出界面

C.实验时既可用量角器，也可用圆规和直尺等工具进行测量

D.判断像与大头针是否在同一直线时，应该观察大头针的头部

（2）请在图甲中画出完整的光路图；

（3）对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n＝（保留三位有效数字）；

（4）为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作后插好了8枚大头针，如图乙所示。图丙中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和（选填“A”或“B”）。

2.（2021·浙江6月选考18题）“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置如图所示。实验中：

（1）观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是。

A.旋转测量头

B.增大单缝与双缝间的距离

C.调节拨杆使单缝与双缝平行

（2）要增大观察到的条纹间距，正确的做法是。

A.减小单缝与光源间的距离 B.减小单缝与双缝间的距离

C.增大透镜与单缝间的距离 D.增大双缝与测量头间的距离

3.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图甲所示，并选用缝间距d＝0.2mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，光屏与双缝屏间的距离l＝700mm。然后，接通电源使光源正常工作。

（1）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50个分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图乙（a）所示，图乙（a）中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图乙（b）中游标卡尺上的读数x1＝1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙（a）所示，此时图丙（b）中游标卡尺上的读数x2＝mm。

（2）利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离Δx＝mm；这种色光的波长λ＝nm。

4.实验可让学生们提高对物理知识的理解和应用能力。如图所示，一个学生用广口瓶和刻度尺测定水的折射率，请填写下述实验步骤中的空白。

（1）用刻度尺测出广口瓶瓶口内径d。

（2）在瓶内装满水。

（3）将刻度尺沿瓶口边缘竖直插入水中。

（4）沿广口瓶边缘向水中刻度尺正面看去，若恰能看到刻度尺的0刻度（即图中A点），同时看到水面上B点刻度的像B恰与A点的像相重合。且水面恰与直尺的C点相平，如图所示，则和分别等于入射角和折射角。

（5）读出和的长度。

（6）由题中所给条件和前面步骤得到的数据，可以计算水的折射率n＝。

5.可发出红、黄、绿三色光的多层警示灯，被广泛应用于数控机床、电子机械自动化生产线等工业领域。某同学想采用如图甲所示的实验装置测定三种色光的波长。

（1）打开多层示警灯的绿光灯，将遮光筒对准光源放置。在光源和双缝之间还必须放置一个（选填“滤光片”或“单缝”），其目的是保证经双缝得到的两列光是（选填“相干”或“非相干”）光；

（2）已知双缝之间的距离为0.6mm，双缝到屏的距离为1.5m，绿光的干涉图样如图乙所示，分划板中心刻线在A位置时螺旋测微器的读数为1.128mm，在B位置时读数如图丙所示，为mm，则该绿光的波长为nm（计算结果保留三位有效数字）；

（3）在不改变其他条件的情况下，该同学又进行了几组实验，通过照相底片记录了干涉图样，分别测量了红光、黄光的波长（红光为625nm、黄光为570nm）。下图是实验中记录下的三种色光的干涉图样，但被不小心弄混了，经判断绿光产生的干涉图样是图（选填“A”“B”或“C”）。

6.用圆弧状玻璃砖做测量玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3以及P1和P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经P1、P2点的入射光线。

（1）在图甲上补画出所需的光路。

（2）为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图甲中的AB分界面上标出这两个角，分别用i和r表示。

（3）为了保证光线从弧面CD上射出，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当（选填“小一些”“无所谓”或“大一些”）。

（4）多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图像，由图像可知该玻璃的折射率n