考向三 光学实验

(共10张PPT)
专题十七 实验
考向三 光学实验
2025年高考物理专题复习资料
考点切片
考点1 测定玻璃的折射率
1.（2024湖北卷）某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率，
具体步骤如下:
①平铺白纸,用铅笔画两条互相垂直的直线和,交点为 。
将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴，并使其圆心位于 点，画
出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图甲所示。
②将一细激光束沿方向以某一入射角射入玻璃砖,记录折射光线与半圆弧的交点 。
③拿走玻璃砖，标记光线与半圆弧的交点 。
④分别过、作的垂线、，、是垂足，并用米尺分别测量、 的
长度和 。
⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组和的数据。根据这些数据作出 图像，
如图乙所示。
（1） 关于该实验，下列说法正确的是___（单选，填标号）。
B
A.入射角越小，误差越小
B.激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差
C.选择圆心 点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显
【解析】 在本实验中,为了减小测量误差,入射角应适当大些,因为入射角越大,折射角也
越大,则入射角和折射角的测量误差都会减小,从而使折射率测量的误差减小, ；与插
针法测量相比,激光的平行度好,能更准确地确定入射光线和折射光线,从而更有利于减小
实验误差,；选择圆心 点作为入射点,是因为便于计算,并不是因为此处的折射现象
最明显, 。
（2） 根据 图像，可得玻璃砖的折射率为_______________________（结果保留3
位有效数字）。
（均可）
【解析】 设入射角为、折射角为、半圆弧轮廓线半径（玻璃砖半径）为 ,则由几
何关系可知、 ,根据折射定律可得玻璃砖的折射率
,结合题图乙可知, 图像的斜率为该玻璃砖的折射率,故该玻璃砖的折射
率 。
（3） 若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果
_______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
不变
【解析】 由（2）问分析可知折射率的表达式中没有半圆弧轮廓线半径 ,所以轮廓线半
径的测量误差对实验结果没有影响,即折射率的测量结果不变。
考点2 用双缝干涉实验测量光的波长
图甲
2.（2023安徽滁州定远中学月考）如图甲所
示，某同学对实验装置进行调节并观察实验
现象。
图乙
（1） 图乙中、 是光的条纹形状示意图，其中干
涉图样是___（选填“A”或“B”）。
【解析】 双缝干涉条纹特点是等间距、等宽度、
等亮度；衍射条纹特点是中间宽两边窄、中间亮、两
边暗,且不等间距；根据此特点知A是干涉条纹。
（2） 下述现象中能够观察到的是_____（多选，填标号）。
AC
A.将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
B.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
C.换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
D.去掉滤光片后，干涉现象消失
【解析】 根据双缝干涉条纹的间距公式 知,将滤光片由蓝色的换成红色的,
频率减小,波长变长,则干涉条纹间距变宽。根据双缝干涉条纹的间距公式
可知,将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距不变。 根据双缝干涉条纹的间
距公式可知,换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄。 去掉滤
光片后,通过单缝与双缝的光成为白色光,白色光通过双缝后,仍然能发生干涉现象。（3）
已知双缝之间距离为,测得的双缝到屏的距离为,相邻条纹中心间距为,根据
可得计算公式,已知第1条亮纹中心到第6条亮纹中心间距 ,可得
（【易错】题中亮纹间距是六条亮纹中心间距的总长,需
要计算出两条相邻亮纹中心之间的距离。）。由得 ,代入数据得
。
. .
（3） 已知双缝之间距离为，测得双缝到屏的距离为，相邻条纹中心间距为 ，由
计算公式 ________，可求得波长。如果测得第1条亮条纹中心与第6条亮条纹中心间
距是，求得这种色光的波长为________。（已知双缝间距 ，双
缝到屏的距离 ，计算结果保留2位有效数字）
【答案】