物理
第讲 实验：测量玻璃的折射率
用双缝干涉测量光的波长
考点一 实验：测量玻璃的折射率
一、实验思路
如图所示，用插针法确定入射角和折射角，根据n＝计算玻璃的折射率。
二、实验器材
两侧面平行的玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器、刻度尺、铅笔。
三、实验步骤
1．把白纸用图钉钉在木板上。
2．用刻度尺在纸面上作一条直线aa′，过aa′上一点O作垂直于aa′的线段NN′，再过O点作一条线段AO，并使∠NOA即θ1适当大些。
3．在AO线上竖直地插两枚大头针P1、P2，并使间距适当大些，在白纸上沿直线aa′放上被测玻璃砖。
4．沿玻璃砖的另一个侧面再作一条直线bb′。
5．在玻璃砖的bb′一侧白纸上竖直地插一枚大头针P3，使P3恰好能同时挡住aa′一侧所插的大头针P2、P1的像。接着，在玻璃砖的bb′一侧再竖直地插一枚大头针P4，使P4能挡住P3本身以及P1、P2的像。
6．标记下P1、P2、P3、P4的位置，移去玻璃砖，拔去大头针，过P3、P4作一条直线O′B，交bb′于O′点，连接OO′就是入射光线AO在玻璃砖内的折射光线，折射角为θ2。
7．改变入射角θ1，重复实验，并记录相关数据。
四、数据处理(求折射率的四种方法)
1．计算法：用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，算出不同入射角时对应的，并取平均值。
2．图像法：
多次改变入射角θ1，测出对应的折射角θ2，作sinθ1－sinθ2图像，由n＝可知图像应为一条过原点的直线，如图所示，其斜率就是玻璃的折射率。
3．辅助线段法：利用直尺作辅助线，测出辅助线的长度，求玻璃的折射率。
如图所示，作辅助线AB垂直于OB，量出、，作辅助线CD垂直于OD，量出、，则sinθ1＝，sinθ2＝，即可求出：n＝＝。
4．“单位圆”法：
以入射点O为圆心，以适当长度R为半径画圆，交入射光线OA于E点，交折射光线OO′于E′点，过E作NN′的垂线EH交NN′于H点，过E′作NN′的垂线E′H′交NN′于H′点。如图所示，sinθ1＝，sinθ2＝，＝＝R，则n＝＝。只要用刻度尺量出、的长度就可以求出n。
五、注意事项
1．实验时，将大头针尽可能竖直地插在纸板上，并且使P1与P2之间、P3与P4之间距离适当大一些，这样可以减小确定光路方向时出现的误差。
2．入射角θ1应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜太大，太大会导致反射光太强、折射光太弱，不易确定P3、P4的位置。
3．在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁光学面，更不能把玻璃砖当尺子画界线。
4．在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。
5．玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm以上，若宽度太小，则测量误差较大。
例1 某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。
(1)下列哪些措施能够提高实验准确程度________。
A．选用两光学表面间距大的玻璃砖
B．选用两光学表面平行的玻璃砖
C．选用粗的大头针完成实验
D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
(2)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是________。
(3)该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n＝________。(用图中线段的字母表示)
例2 某小组同学用插针法测定玻璃砖的折射率，实验装置如图甲所示。
(1)关于实验操作，下列说法中正确的是________。
A．用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线aa′和bb′
B．在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P2把P1挡住，这样就可以确定入射光线和入射点O。在眼睛这一侧，插上大头针P3，使它把P1、P2都挡住，再插上大头针P4，使它把P1、P2、P3都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点O′
C．若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像
D．若P1、P2的连线与法线NN′夹角较大时，有可能在bb′面发生全反射，所以在bb′一侧就看不到P1、P2的像
(2)甲、乙二位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)；乙同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
例3 (2023·广东高考)某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率。实验过程如下：
(1)将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界。
(2)①激光笔发出的激光从玻璃砖上的M点水平入射，到达ef面上的O点后反射到N点射出。用大头针在白纸上标记O点、M点和激光笔出光孔Q的位置。
②移走玻璃砖。在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作QM连线的延长线与ef面的边界交于P点，如图a所示。
③用刻度尺测量PM和OM的长度d1和d2。PM的示数如图b所示，d1为________ cm。测得d2为3．40 cm。
(3)利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式n＝________。由测得的数据可得折射率n为________(结果保留3位有效数字)。
(4)相对误差的计算式为δ＝×100%。为了减小d1、d2测量的相对误差，实验中激光在M点入射时应尽量使入射角________。
考点二 实验：用双缝干涉测量光的波长
一、实验思路
相邻两条亮条纹的中心间距Δx与入射光波长λ，双缝S1、S2间距d及双缝与屏的距离l满足的关系式为：Δx＝λ，则λ＝Δx。据此可测算出光的波长。
二、实验器材
光具座、光源、学生电源、导线、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺。
测量头的构造及使用(测条纹间距)
如图甲所示，测量头通常有两种，但都由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，分划板会左右移动。测量时，应使分划板的中心刻线与亮条纹的中心对齐，如图乙，记下此时手轮上的读数。
两次读数之差就表示这两条亮条纹间的距离。实际测量时，要测出n个亮条纹间的距离a，再求出相邻两条亮条纹间的距离Δx＝。
三、实验步骤
1．如图所示，安装仪器(注：滤光片可装在单缝前)
(1)将光源、透镜、遮光筒、毛玻璃屏依次安装在光具座上。
(2)打开光源，调节光源的高度和角度，使它发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮。
(3)放好单缝和双缝。注意使单缝与双缝相互平行，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上。
2．观察记录
(1)调节单缝与双缝间距为5～10 cm时，观察白光的双缝干涉图样。
(2)在单缝和光源之间放上滤光片，观察单色光的双缝干涉图样。
(3)用刻度尺测量出双缝到屏的距离l。
(4)调节测量头，使分划板中心刻线对齐第1条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a1；转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻线与第n条亮条纹中心对齐时，记下手轮上的读数a2。
(5)分别改变滤光片的颜色和双缝的距离，观察干涉条纹的变化，并分组记录数据。
四、数据处理
1．相邻两亮条纹间距的计算：Δx＝，可多测几组不同的n对应的Δx求平均值，减小误差。
2．由λ＝Δx计算波长。
五、误差分析
1．测量双缝到屏的距离l存在的误差。
2．测条纹间距Δx带来的误差。
(1)干涉条纹没有调整到最清晰的程度。
(2)分划板的中心刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于亮条纹中心。
(3)测量多条亮条纹间的距离时读数不准确。
六、注意事项
1．双缝干涉仪是比较精密的实验仪器，要轻拿轻放，不要随便拆分遮光筒、测量头等元件。
2．透镜的作用是使射向单缝的光更集中。
3．注意调节光源的高度和角度，使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。
4．放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上。
5．不要直接测量相邻两亮条纹的间距Δx，测量间隔若干个条纹的间距，计算得到相邻两亮条纹的平均间距Δx，这样可以减小误差。
6．观察白光的双缝干涉图样，看到的是彩色条纹，中央为白色亮条纹，这样可以确定中央亮条纹的位置。
例4 (2021·浙江6月选考)图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。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________。(单选)
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________。(单选)
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
例5 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，
(1)如图1所示，将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数x1＝2．320 mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图2中手轮上的示数x6＝________ mm；
(2)已知双缝间距d为2．0×10－4 m，测得双缝到屏的距离l为0．700 m，由计算式λ＝________，可得所测光的波长为________ m(结果保留两位有效数字)。
[答案] (1)13．870
(2) 6．6×10－7
课时作业
1．(2024·江西高考)(多选)某同学用普通光源进行双缝干涉测光的波长实验。下列说法正确的是( )
A．光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、双缝、单缝、遮光筒、测量头等元件
B．透镜的作用是使光更集中
C．单缝的作用是获得线光源
D．双缝间距越小，测量头中观察到的条纹数目越多
2．(2024·北京高考)某同学测量玻璃的折射率，作出了如图所示的光路图，测出了入射角i和折射角r，则此玻璃的折射率n＝________。
3．某同学为了测量截面为正三角形的玻璃三棱镜的折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的左侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的右侧观察到P1和P2的像，当P1的像恰好被P2的像挡住时，插上大头针P3和P4，使P3挡住P1、P2的像，P4也挡住P1、P2的像，在纸上标出的大头针的位置和三棱镜的轮廓如图所示。
(1)在图上画出对应的光路。
(2)为了测出三棱镜玻璃材料的折射率，若以AB为分界面，需要测量的量是____________________________，在图上标出它们。
(3)三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n＝________。
(4)若在描绘三棱镜轮廓的过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移(移至图中的虚线位置，底边仍重合)，若仍以AB为分界面，则三棱镜玻璃材料折射率的测量值________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。
4．现用如图甲所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。
(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互________放置(选填“垂直”或“平行”)。
(2)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的示数为1．16 mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图乙所示，为________ mm。已知双缝间距d＝2．00×10－4 m，测得双缝到毛玻璃屏的距离L＝0．800 m，所测光的波长λ＝________ nm。(保留三位有效数字)
(3)为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离Δx，而是先测量n个条纹的间距再求出Δx。下列实验采用了类似方法的有________。
A．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量
C．“用单摆测重力加速度”的实验中单摆的周期的测量
D．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
5．(2024·湖北高考)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AA′和BB′，交点为O。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴AA′，并使其圆心位于O点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图a所示。
②将一细激光束沿CO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M。
③拿走玻璃砖，标记CO光线与半圆弧的交点P。
④分别过M、P作BB′的垂线MM′、PP′，M′、P′是垂足，并用米尺分别测量MM′、PP′的长度x和y。
⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组x和y的数据。根据这些数据作出y x图像，如图b所示。
(1)关于该实验，下列说法正确的是________(单选，填标号)。
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O点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显
(2)根据y x图像，可得玻璃砖的折射率为________(保留三位有效数字)。
(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________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
6．某实验小组使用图甲的装置测量某红色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝间的距离d＝0．2 mm。激光经过双缝后投射到光屏的条纹如图乙所示，由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离x＝________ mm。通过激光测距仪测量出双缝到光屏间的距离L＝2．0 m，则该激光的波长λ＝________ m。如果用紫色激光重新实验，相邻亮纹间距会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
7．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，
(1)用单色光照射双缝后，在目镜中观察到如图所示的情形。若其他操作无误，则上述情形下测得的单色光波长将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)；
(2)若想对图示的情形进行调整，则需要的操作是________。
A．旋转毛玻璃屏 B．左右拨动拨杆
C．旋转测量头上的手轮 D．旋转遮光筒和测量头
8．学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示。在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2，并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：
(1)若∠AOF＝30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为________。
(2)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为________。
(3)在圆周上所插大头针越靠近C，折射率越________(填“大”或“小”)，折射率刻度越________(填“密集”或“稀疏”)。
（答案及解析）
例1 某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。
(1)下列哪些措施能够提高实验准确程度________。
A．选用两光学表面间距大的玻璃砖
B．选用两光学表面平行的玻璃砖
C．选用粗的大头针完成实验
D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
(2)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是________。
(3)该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n＝________。(用图中线段的字母表示)
[答案] (1)AD (2)D (3)
[解析] (1)测定玻璃折射率的关键是根据入射光线和出射光线确定在玻璃中的传播光线，因此选用光学表面间距大的玻璃砖以及使同侧两枚大头针间的距离尽量大些都有利于提高实验的准确程度，A、D正确；两光学表面是否平行不影响折射率的测量，为减小误差，应选用细长的大头针，故B、C错误。
(2)两光学表面平行的玻璃砖的入射光线与出射光线平行，在空气中的入射角大于玻璃中的折射角，在题图中，根据玻璃砖界线及四个孔洞位置分别作出光路图及法线，如图1所示分析可知实验操作正确的是D。
(3)如图2所示，玻璃的折射率n＝，又sini＝，sinr＝，故n＝。
例2 某小组同学用插针法测定玻璃砖的折射率，实验装置如图甲所示。
(1)关于实验操作，下列说法中正确的是________。
A．用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线aa′和bb′
B．在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P2把P1挡住，这样就可以确定入射光线和入射点O。在眼睛这一侧，插上大头针P3，使它把P1、P2都挡住，再插上大头针P4，使它把P1、P2、P3都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点O′
C．若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像
D．若P1、P2的连线与法线NN′夹角较大时，有可能在bb′面发生全反射，所以在bb′一侧就看不到P1、P2的像
(2)甲、乙二位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)；乙同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
[答案] (1)B (2)偏小 不变
[解析] (1)作图时确定玻璃砖上、下界面的正确方法是：在白纸上画出一条直线aa′作为界面，把长方体玻璃砖放在白纸上，使它的上边与aa′对齐，用直尺或者三角板轻靠在玻璃砖的下边，按住直尺或三角板不动，将玻璃砖取下，画出直线bb′代表玻璃砖的下边。不能用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线aa′和bb′，故A错误；由题图甲可知，aa′面与bb′面平行，则光线OO′在bb′面的入射角大小为θ2，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，则即使P1、P2的距离较大或θ1较大，通过玻璃砖仍然可以看到P1、P2的像，C、D错误，B正确。
(2)甲同学根据图乙中①图测定折射率时，作出的折射光线如图中虚线所示，实线表示实际光线，可见测得的折射角偏大，则由折射定律可知，甲同学测得的折射率与真实值相比将偏小；折射率的测量结果与玻璃砖形状无关，故乙同学根据图乙中②图测折射率时，主要操作正确，则乙同学测得的折射率与真实值相比不变。
例3 (2023·广东高考)某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率。实验过程如下：
(1)将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界。
(2)①激光笔发出的激光从玻璃砖上的M点水平入射，到达ef面上的O点后反射到N点射出。用大头针在白纸上标记O点、M点和激光笔出光孔Q的位置。
②移走玻璃砖。在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作QM连线的延长线与ef面的边界交于P点，如图a所示。
③用刻度尺测量PM和OM的长度d1和d2。PM的示数如图b所示，d1为________ cm。测得d2为3．40 cm。
(3)利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式n＝________。由测得的数据可得折射率n为________(结果保留3位有效数字)。
(4)相对误差的计算式为δ＝×100%。为了减小d1、d2测量的相对误差，实验中激光在M点入射时应尽量使入射角________。
[答案] (2)③2．25 (3) 1．51 (4)小
[解析] (2)③由题图b可得，刻度尺分度值为0．1 cm，估读到下一位，则PM的示数d1＝2．25 cm。
(3)设激光在M点的入射角为θ，折射角为α，如图所示，由折射定律得n＝，由几何关系可知sinθ＝，sinα＝，联立解得n＝＝，代入数据解得n＝1．51。
(4)由刻度尺精确度和读数造成的d1、d2的绝对误差值为Δx＝测量值－真实值，一般情况下Δx是一定的，由相对误差δ＝×100%＝×100%可知，真实值越大，相对误差δ越小，结合光路图可知，应尽量增大PM和OM的长度，即尽量使入射角小。
例4 (2021·浙江6月选考)图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。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________。(单选)
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________。(单选)
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
[答案] (1)C (2)D
[解析] (1)观察到较模糊的干涉条纹说明透过的光较弱，旋转测量头或增大单缝与双缝间的距离都不会使条纹变清晰，造成条纹模糊的原因可能是单缝与双缝不平行，则值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行，故选C。
(2)根据Δx＝λ可知，要增大条纹间距Δx，可以增大双缝到测量头的距离l，或减小双缝的间距d，故选D。
例5 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，
(1)如图1所示，将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数x1＝2．320 mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图2中手轮上的示数x6＝________ mm；
(2)已知双缝间距d为2．0×10－4 m，测得双缝到屏的距离l为0．700 m，由计算式λ＝________，可得所测光的波长为________ m(结果保留两位有效数字)。
[答案] (1)13．870
(2) 6．6×10－7
[解析] (1)此时图2中手轮上的示数x6＝13．5 mm＋37．0×0．01 mm＝13．870 mm。
(2)由Δx＝＝λ，整理可得λ＝，代入数据可得λ＝6．6×10－7 m。
课时作业
1．(2024·江西高考)(多选)某同学用普通光源进行双缝干涉测光的波长实验。下列说法正确的是( )
A．光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、双缝、单缝、遮光筒、测量头等元件
B．透镜的作用是使光更集中
C．单缝的作用是获得线光源
D．双缝间距越小，测量头中观察到的条纹数目越多
答案：BC
解析：为达到实验目的，应使单色光先通过单缝得到线光源，然后通过双缝得到两列完全相同的相干光，所以光具座上的双缝应该在单缝和遮光筒之间，A错误，C正确；透镜的作用是使光更集中，B正确；根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，双缝间距d越小，则相邻亮(暗)条纹的中心间距Δx越大，测量头中观察到的条纹数目越少，D错误。
2．(2024·北京高考)某同学测量玻璃的折射率，作出了如图所示的光路图，测出了入射角i和折射角r，则此玻璃的折射率n＝________。
答案：
解析：光线从空气射入玻璃的过程中，根据折射定律有n＝。
3．某同学为了测量截面为正三角形的玻璃三棱镜的折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的左侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的右侧观察到P1和P2的像，当P1的像恰好被P2的像挡住时，插上大头针P3和P4，使P3挡住P1、P2的像，P4也挡住P1、P2的像，在纸上标出的大头针的位置和三棱镜的轮廓如图所示。
(1)在图上画出对应的光路。
(2)为了测出三棱镜玻璃材料的折射率，若以AB为分界面，需要测量的量是____________________________，在图上标出它们。
(3)三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n＝________。
(4)若在描绘三棱镜轮廓的过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移(移至图中的虚线位置，底边仍重合)，若仍以AB为分界面，则三棱镜玻璃材料折射率的测量值________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。
答案：(1)图见解析
(2)入射角θ1、折射角θ2 标记见解析
(3) (4)大于
解析：(1)光路图如图所示。
(2)若以AB为分界面，需要测量的量为入射角θ1、折射角θ2，如图所示。
(3)该三棱镜玻璃材料的折射率的计算公式为n＝。
(4)若在描绘三棱镜轮廓的过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移，仍以AB为分界面，将入射光线与AB(虚线)的交点和出射光线与BC(虚线)的交点连接起来，可知与真实光线相比，该连接线顺时针偏转，导致折射角测量值偏小，而入射角测量值准确，所以折射率的测量值比真实值大。
4．现用如图甲所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。
(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互________放置(选填“垂直”或“平行”)。
(2)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的示数为1．16 mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图乙所示，为________ mm。已知双缝间距d＝2．00×10－4 m，测得双缝到毛玻璃屏的距离L＝0．800 m，所测光的波长λ＝________ nm。(保留三位有效数字)
(3)为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离Δx，而是先测量n个条纹的间距再求出Δx。下列实验采用了类似方法的有________。
A．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量
C．“用单摆测重力加速度”的实验中单摆的周期的测量
D．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
答案：(1)平行 (2)15．02 693 (3)CD
解析：(1)若单缝和双缝相互垂直放置，则单缝类似于点光源，与线光源相比，会导致干涉条纹模糊不清、亮度很弱，因此在组装仪器时，单缝和双缝应该相互平行放置。
(2)游标尺是50分度的，分度值为0．02 mm，则其示数为15 mm＋1×0．02 mm＝15．02 mm。两相邻条纹的间距Δx＝＝ mm＝2．772 mm，根据Δx＝λ，得λ＝＝ m＝6．93×10－7 m＝693 nm。
(3)先测量n个条纹的间距再求出Δx，是采用了微量累积法，“用单摆测重力加速度”的实验中单摆的周期的测量和“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量均采用了微量累积法；“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量采用了等效替代法；“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量没有采用累积法，故C、D正确，A、B错误。
5．(2024·湖北高考)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AA′和BB′，交点为O。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴AA′，并使其圆心位于O点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图a所示。
②将一细激光束沿CO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M。
③拿走玻璃砖，标记CO光线与半圆弧的交点P。
④分别过M、P作BB′的垂线MM′、PP′，M′、P′是垂足，并用米尺分别测量MM′、PP′的长度x和y。
⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组x和y的数据。根据这些数据作出y x图像，如图b所示。
(1)关于该实验，下列说法正确的是________(单选，填标号)。
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O点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显
(2)根据y x图像，可得玻璃砖的折射率为________(保留三位有效数字)。
(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________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
答案：(1)B (2)1．59 (3)不变
解析：(1)本实验中，入射角要适当大些，不能太小，入射角太小时，则折射角很小，x、y都很小，测量误差会很大，故A错误；激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差，故B正确；选择圆心O点作为入射点，是因为此处入射角的正弦和折射角的正弦最容易求解，故C错误。
(2)设半圆柱体玻璃砖的半径为R，根据几何关系可得，入射角的正弦值为sini＝sin∠COB＝sin∠POP′＝＝，折射角的正弦值为sinr＝sin∠MOM′＝＝，则玻璃砖的折射率n＝＝，可知y x图像的斜率等于该玻璃砖的折射率，则折射率n＝＝1．59。
(3)根据(2)中的分析，可知描画半圆弧轮廓线只是为了辅助作图，从而由几何知识计算sini、sinr，其描画是否准确，不影响i、r的大小，也就不影响折射率的测量结果。
6．某实验小组使用图甲的装置测量某红色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝间的距离d＝0．2 mm。激光经过双缝后投射到光屏的条纹如图乙所示，由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离x＝________ mm。通过激光测距仪测量出双缝到光屏间的距离L＝2．0 m，则该激光的波长λ＝________ m。如果用紫色激光重新实验，相邻亮纹间距会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
答案：65．0 6．50×10－7 变小
解析：刻度尺的最小刻度值为1 mm，需要估读，则由图乙可得x＝9．00 cm－2．50 cm＝6．50 cm＝65．0 mm。相邻两条亮条纹间的距离为Δx＝＝ mm＝6．50 mm，由Δx＝λ可得，该激光的波长λ＝＝ m＝6．50×10－7 m。如果用紫色激光重新实验，由于紫光的波长比红光的波长小，由Δx＝λ可知，d、L不变，则相邻亮条纹间距会变小。
7．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，
(1)用单色光照射双缝后，在目镜中观察到如图所示的情形。若其他操作无误，则上述情形下测得的单色光波长将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)；
(2)若想对图示的情形进行调整，则需要的操作是________。
A．旋转毛玻璃屏 B．左右拨动拨杆
C．旋转测量头上的手轮 D．旋转遮光筒和测量头
答案：(1)偏大 (2)D
解析：(1)条纹与测量头分划板中心线不平行，会导致条纹间距Δx的测量值偏大，由公式Δx＝λ可知，测得的单色光波长偏大。
(2)毛玻璃屏在本实验中的作用是产生漫反射，使图样更明显，旋转毛玻璃屏并不会改变题图中情形，故A错误；拨动拨杆的作用是为了使单缝和双缝平行，获得清晰的干涉图样，因为已有清晰图样，故不用调节拨杆，且拨动拨杆后不仅不会调整题图的情形，反而会使干涉图样变模糊，故B错误；旋转测量头上的手轮是为了测条纹间距，不会改变题图中情形，故C错误；旋转遮光筒和测量头可以使分划板的中心刻线与干涉条纹平行，故D正确。
8．学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示。在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2，并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：
(1)若∠AOF＝30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为________。
(2)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为________。
(3)在圆周上所插大头针越靠近C，折射率越________(填“大”或“小”)，折射率刻度越________(填“密集”或“稀疏”)。
答案：(1) (2)1 (3)大 稀疏
解析：(1)由题意可知，入射角r＝∠AOF＝30°，折射角i＝∠EOP3＝60°，由折射定律可得n＝＝。
(2)作AO的延长线交圆周于K，此时入射角与折射角相等，故K处所对应的折射率值应为1。
(3)由n＝可知，入射角r不变的情况下，在圆周上所插大头针越靠近C，折射角i越大，折射率越大；n与sini成正比，结合正弦函数的特点可知，越靠近C，折射率刻度越稀疏。
15(共60张PPT)
第十四章 光
第3讲 实验：测量玻璃的
折射率 用双缝干涉测量
光的波长
目录
1
2
考点一 实验：测量玻璃的折射率
考点二 实验：用双缝干涉测量光的波长
课时作业
3
考点一 实验：测量玻璃的折射率
1.
三、实验步骤
1．把白纸用图钉钉在木板上。
2．用刻度尺在纸面上作一条直线aa′，过aa′上一点O作垂直于aa′的线段NN′，再过O点作一条线段AO，并使∠NOA即θ1适当大些。
3．在AO线上竖直地插两枚大头针P1、P2，并使间距适当大些，在白纸上沿直线aa′放上被测玻璃砖。
4．沿玻璃砖的另一个侧面再作一条直线bb′。
5．在玻璃砖的bb′一侧白纸上竖直地插一枚大头针P3，使P3恰好能同时挡住aa′一侧所插的大头针P2、P1的像。接着，在玻璃砖的bb′一侧再竖直地插一枚大头针P4，使P4能挡住P3本身以及P1、P2的像。
6．标记下P1、P2、P3、P4的位置，移去玻璃砖，拔去大头针，过P3、P4作一条直线O′B，交bb′于O′点，连接OO′就是入射光线AO在玻璃砖内的折射光线，折射角为θ2。
7．改变入射角θ1，重复实验，并记录相关数据。
五、注意事项
1．实验时，将大头针尽可能竖直地插在纸板上，并且使P1与P2之间、P3与P4之间距离适当大一些，这样可以减小确定光路方向时出现的误差。
2．入射角θ1应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜太大，太大会导致反射光太强、折射光太弱，不易确定P3、P4的位置。
3．在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁光学面，更不能把玻璃砖当尺子画界线。
4．在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。
5．玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm以上，若宽度太小，则测量误差较大。
例1 某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。
(1)下列哪些措施能够提高实验准确程度____。
A．选用两光学表面间距大的玻璃砖
B．选用两光学表面平行的玻璃砖
C．选用粗的大头针完成实验
D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
AD
(2)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是___。
D
(3)该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n＝_____。(用图中线段的字母表示)
解析 (1)测定玻璃折射率的关键是根据入射光线和出射光线确定在玻璃中的传播光线，因此选用光学表面间距大的玻璃砖以及使同侧两枚大头针间的距离尽量大些都有利于提高实验的准确程度，A、D正确；两光学表面是否平行不影响折射率的测量，为减小误差，应选用细长的大头针，故B、C错误。
(2)两光学表面平行的玻璃砖的入射光线与出射光线平行，在空气中的入射角大于玻璃中的折射角，在题图中，根据玻璃砖界线及四个孔洞位置分别作出光路图及法线，如图1所示分析可知实验操作正确的是D。
例2 某小组同学用插针法测定玻璃砖的折射率，实验装置如图甲所示。
(1)关于实验操作，下列说法中正确的是___。
A．用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线aa′和bb′
B．在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P2把P1挡住，这样就可以确定入射光线和入射点O。在眼睛这一侧，插上大头针P3，使它把P1、P2都挡住，再插上大头针P4，使它把P1、P2、P3都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点O′
C．若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像
B
D．若P1、P2的连线与法线NN′夹角较大时，有可能在bb′面发生全反射，所以在bb′一侧就看不到P1、P2的像
(2)甲、乙二位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比____ (填“偏大”“偏小”或“不变”)；乙同学测得的折射率与真实值相比______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
偏小
不变
解析 (1)作图时确定玻璃砖上、下界面的正确方法是：在白纸上画出一条直线aa′作为界面，把长方体玻璃砖放在白纸上，使它的上边与aa′对齐，用直尺或者三角板轻靠在玻璃砖的下边，按住直尺或三角板不动，将玻璃砖取下，画出直线bb′代表玻璃砖的下边。不能用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线aa′和bb′，故A错误；由题图甲可知，aa′面与bb′面平行，则光线OO′在bb′面的入射角大小为θ2，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，则即使P1、P2的距离较大或θ1较大，通过玻璃砖仍然可以看到P1、P2的像，C、D错误，B正确。
(2)甲同学根据图乙中①图测定折射率时，作出的折射光线如图中虚线所示，实线表示实际光线，可见测得的折射角偏大，则由折射定律可知，甲同学测得的折射率与真实值相比将偏小；折射率的测量结果与玻璃砖形状无关，故乙同学根据图乙中②图测折射率时，主要操作正确，则乙同学测得的折射率与真实值相比不变。
例3 (2023·广东高考)某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率。实验过程如下：
(1)将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界。
(2)①激光笔发出的激光从玻璃砖上的M点水平入射，到达ef面上的O点后反射到N点射出。用大头针在白纸上标记O点、M点和激光笔出光孔Q的位置。
②移走玻璃砖。在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作QM连线的延长线与ef面的边界交于P点，如图a所示。
③用刻度尺测量PM和OM的长度d1和d2。
PM的示数如图b所示，d1为________ cm。测得
d2为3．40 cm。
2．25
1．51
小
考点二 实验：用双缝干涉测量光的波长
测量头的构造及使用(测条纹间距)
如图甲所示，测量头通常有两种，但都由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，分划板会左右移动。测量时，应使分划板的中心刻线与亮条纹的中心对齐，如图乙，记下此时手轮上的读数。
三、实验步骤
1．如图所示，安装仪器(注：滤光片可装在单缝前)
(1)将光源、透镜、遮光筒、毛玻璃屏依次安装在光具座上。
(2)打开光源，调节光源的高度和角度，使它发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮。
(3)放好单缝和双缝。注意使单缝与双缝相互平行，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上。
2．观察记录
(1)调节单缝与双缝间距为5～10 cm时，观察白光的双缝干涉图样。
(2)在单缝和光源之间放上滤光片，观察单色光的双缝干涉图样。
(3)用刻度尺测量出双缝到屏的距离l。
(4)调节测量头，使分划板中心刻线对齐第1条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a1；转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻线与第n条亮条纹中心对齐时，记下手轮上的读数a2。
(5)分别改变滤光片的颜色和双缝的距离，观察干涉条纹的变化，并分组记录数据。
五、误差分析
1．测量双缝到屏的距离l存在的误差。
2．测条纹间距Δx带来的误差。
(1)干涉条纹没有调整到最清晰的程度。
(2)分划板的中心刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于亮条纹中心。
(3)测量多条亮条纹间的距离时读数不准确。
六、注意事项
1．双缝干涉仪是比较精密的实验仪器，要轻拿轻放，不要随便拆分遮光筒、测量头等元件。
2．透镜的作用是使射向单缝的光更集中。
3．注意调节光源的高度和角度，使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。
4．放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上。
5．不要直接测量相邻两亮条纹的间距Δx，测量间隔若干个条纹的间距，计算得到相邻两亮条纹的平均间距Δx，这样可以减小误差。
6．观察白光的双缝干涉图样，看到的是彩色条纹，中央为白色亮条纹，这样可以确定中央亮条纹的位置。
例4 (2021·浙江6月选考)图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。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___。(单选)
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
C
(2)要增大观察到的条纹间距，正确的做法是___。(单选)
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
D
例5 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，
(1)如图1所示，将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数x1＝2．320 mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图2中手轮上的示数x6＝________ mm；
(2)已知双缝间距d为2．0×10－4 m，测得
双缝到屏的距离l为0．700 m，由计算式λ＝
________，可得所测光的波长为__________ m
(结果保留两位有效数字)。
13．870
6．6×10－7
课时作业
1．(2024·江西高考)(多选)某同学用普通光源进行双缝干涉测光的波长实验。下列说法正确的是( )
A．光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、双缝、单缝、遮光筒、测量头等元件
B．透镜的作用是使光更集中
C．单缝的作用是获得线光源
D．双缝间距越小，测量头中观察到的条纹数目越多
2．(2024·北京高考)某同学测量玻璃的折射率，作出了如图所示的光路图，测出了入射角i和折射角r，则此玻璃的折射率n＝_____。
3．某同学为了测量截面为正三角形的玻璃三棱镜的折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的左侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的右侧观察到P1和P2的像，当P1的像恰好被P2的像挡住时，插上大头针P3和P4，使P3挡住P1、P2的像，P4也挡住P1、P2的像，在纸上标出的大头针的位置和三棱镜的轮廓如图所示。
(1)在图上画出对应的光路。
(2)为了测出三棱镜玻璃材料的折射率，若以AB为分界面，需要测量的量是___________________，在图上标出它们。
(3)三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n＝________。
(4)若在描绘三棱镜轮廓的过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移(移至图中的虚线位置，底边仍重合)，若仍以AB为分界面，则三棱镜玻璃材料折射率的测量值_____真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。
入射角θ1、折射角θ2
标记见解析
大于
(4)若在描绘三棱镜轮廓的过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移，仍以AB为分界面，将入射光线与AB(虚线)的交点和出射光线与BC(虚线)的交点连接起来，可知与真实光线相比，该连接线顺时针偏转，导致折射角测量值偏小，而入射角测量值准确，所以折射率的测量值比真实值大。
4．现用如图甲所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。
(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互_____放置(选填“垂直”或“平行”)。
平行
(2)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的示数为1．16 mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图乙所示，为________ mm。已知双缝间距d＝2．00×10－4 m，测得双缝到毛玻璃屏的距离L＝0．800 m，所测光的波长λ＝_____ nm。(保留三位有效数字)
15．02
693
(3)为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离Δx，而是先测量n个条纹的间距再求出Δx。下列实验采用了类似方法的有____。
A．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量
C．“用单摆测重力加速度”的实验中单摆的周期的测量
D．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
CD
(3)先测量n个条纹的间距再求出Δx，是采用了微量累积法，“用单摆测重力加速度”的实验中单摆的周期的测量和“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量均采用了微量累积法；“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量采用了等效替代法；“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量没有采用累积法，故C、D正确，A、B错误。
5．(2024·湖北高考)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AA′和BB′，交点为O。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴AA′，并使其圆心位于O点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图a所示。
②将一细激光束沿CO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M。
③拿走玻璃砖，标记CO光线与半圆弧的交点P。
④分别过M、P作BB′的垂线MM′、PP′，M′、P′是垂足，
并用米尺分别测量MM′、PP′的长度x和y。
⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组x和y的数据。根据这些数据作出y x图像，如图b所示。
(1)关于该实验，下列说法正确的是___ (单选，
填标号)。
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O点作为入射点，是因为此处的折射现
象最明显
B
(2)根据y x图像，可得玻璃砖的折射率为_______(保留三位有效数字)。
(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_____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
1．59
不变
解析：(1)本实验中，入射角要适当大些，不能太小，入射角太小时，则折射角很小，x、y都很小，测量误差会很大，故A错误；激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差，故B正确；选择圆心O点作为入射点，是因为此处入射角的正弦和折射角的正弦最容易求解，故C错误。
6．某实验小组使用图甲的装置测量某红色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝间的距离d＝0．2 mm。激光经过双缝后投射到光屏的条纹如图乙所示，由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离x＝______ mm。通过激光测距仪测量出双缝到光屏间的距离L＝2．0 m，则该激光的波长λ＝__________ m。如果用紫色激光重新实验，相邻亮纹间距会_____ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
65．0
6．50×10－7
变小
7．在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，
(1)用单色光照射双缝后，在目镜中观察到如图所示的情形。若其他操作无误，则上述情形下测得的单色光波长将_____ (选填“偏大”“不变”或“偏小”)；
(2)若想对图示的情形进行调整，则需要的操作是___。
A．旋转毛玻璃屏 B．左右拨动拨杆
C．旋转测量头上的手轮 D．旋转遮光筒和测量头
偏大
D
8．学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光
学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示。在一圆
盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，
垂直盘面插下两枚大头针P1、P2，并保持P1、P2位置不变，每次
测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：
(1)若∠AOF＝30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为_____。
(2)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为___。
(3)在圆周上所插大头针越靠近C，折射率越___ (填“大”或“小”)，折射率刻度越______ (填“密集”或“稀疏”)。
1
大
稀疏
