高考物理大一轮复习 第6讲 实验二 测定玻璃的折射率课件（选修3-4）.ppt

选修3 4 选考部分 第6讲实验 二 测定玻璃的折射率实验 三 用双缝干涉测光的波长 3 插针 在射线AO上插上两枚大头针P1 P2 透过玻璃砖观察大头针P1 P2的像调整视线方向 直到P2挡住P1的像 再在观察的这一侧即光线的出射面bb 一侧插两枚大头针P3 P4 使P3挡住P1 P2的像 P4挡住P3及P1 P2的像 记下P3 P4的位置 4 连线 移去玻璃砖和大头针 连接P3 P4并延长交bb 于O 射线O B就代表了沿AO方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向 连接OO 线段OO 就代表了沿AO方向入射的光线在玻璃砖中的传播方向 入射角 1 AON 折射角 2 O ON 用量角器量出入射角和折射角 从三角函数表中查出它们的正弦值 4 注意事项 1 玻璃砖应选用宽度较大的 以减小测量误差 2 实验时 应将大头针竖直插在纸上 且P1和P2之间 P3和P4之间 P2和O之间 P3和O 之间距离要稍大一些 3 入射角 1不宜太大 接近90 也不宜太小 接近0 入射角太大 反射光较强 折射光较弱 入射角太小 入射角 折射角测量的相对误差较大 4 操作时 手不能触摸玻璃砖的光学面 更不能把玻璃砖界面当尺子画界线 5 实验过程中 玻璃砖与白纸的相对位置不能改变 5 实验误差分析 1 确定入射光线 出射光线时的误差 故入射侧 出射侧所插两枚大头针间距离宜大点 2 测量入射角与折射角时的误差 跟踪训练 1 单选 一束细光束由真空沿着直径方向射入一块半圆柱形透明体在测定玻璃的折射率实验中测出了多组入射角 1与折射角 2 并作出了sin 1 sin 2图象如图12 6 2 则下列说法正确的是 A 实验时 光线是由空气射入玻璃B 玻璃的折射率为0 67C 玻璃的折射率为1 8D 玻璃临界角的正弦值为0 67 答案 D 3 实验器材双缝干涉仪 包括光具座 光源 滤光片 单缝 双缝 遮光筒 毛玻璃屏 测量头 刻度尺 4 实验步骤 1 安装双缝干涉仪 先将光源 遮光筒依次放于光具座上 如图12 6 3所示 调整光源的高度 使它发出的一束光沿着遮光筒的轴线把屏照亮 a 光源 单缝 双缝三者的中心位于遮光筒的轴线上 b 双缝与单缝平行 c 调整分划板位置使分划板中心刻线位于光屏中央 2 观察双缝干涉图样 调节单缝的位置 使单缝和双缝间距离保持在5cm 10cm 接通电源 这时通过测量头上的目镜观察干涉条纹 在屏上就会看到白光的双缝干涉图样 将红色 或绿色 滤光片放在单缝前面 通过目镜可看到单色光的双缝干涉图样 改变滤光片的颜色和双缝的距离 观察干涉条纹的变化 5 误差分析 1 测量多条亮条纹间距离时读数不准确或没有使分划板中心刻线与亮条纹中央对齐 2 用刻度尺测量双缝到光屏间距离l时产生误差 跟踪训练 2 单选 2014年江苏卷 某同学用单色光进行双缝干涉实验 在屏上观察到如图12 6 5甲所示的条纹 仅改变一个实验条件后 观察到的条纹如12 6 5乙图所示 他改变的实验条件可能是 图12 6 5A 减小光源到单缝的距离B 减小双缝之间的距离C 减小双缝到光屏之间的距离D 换用频率更高的单色光源 答案 B 测定玻璃的折射率 1 在图12 6 7中画出完整的光路图 2 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3位有效数字 3 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 经正确操作插好了8枚大头针 如图12 6 8所示 图中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 填 A 或 B 图12 6 8 2012年江苏卷 测定玻璃的折射率 实验中 在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A B 在另一侧再竖直插两个大头针C D 在插入第四个大头针D时 要使它 如图12 6 11是在白纸上留下的实验痕迹 其中直线a a 是描在纸上的玻璃砖的两个边 根据该图可算得玻璃的折射率n 计算结果保留2位有效数字 图12 6 11 答案 挡住C及A B的像1 8 1 6 1 9 用双缝干涉测光的波长时的注意点 1 要保证光源 滤光片 单缝 双缝和光屏的中心在同一条轴线上 2 放置单缝和双缝时 缝要相互平行 3 测量头分划板中心刻线要与条纹的中心对齐 用双缝干涉测光的波长 2015年杭州模拟 现有毛玻璃屏A 双缝B 白光光源C 单缝D和透红光的滤光片E等光学元件 要把它们放在如图12 6 12所示的光具座上组装成双缝干涉装置 用以测量红光的波长 图12 6 12 1 将白光光源C放在光具座最左端 依次放置其他光学元件 由左至右 表示各光学元件的字母排列顺序应为C A 2 本实验的步骤有 取下遮光筒左侧的元件 调节光源高度 使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮 按合理顺序在光具座上放置各光学元件 并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上 用米尺测量双缝到屏的距离 用测量头 其读数方法同螺旋测微器 测量数条亮纹间的距离 在操作步骤 时还应注意 4 已知双缝间距d为2 0 10 4m 测得双缝到屏的距离l为0 700m 由计算式 求得所测红光波长为 nm 如图12 6 14为双缝干涉的实验示意图 若要使干涉条纹的间距变大可改用长更 填 长 或 短 的单色光 或是使双缝与光屏间的距离 填 增大 或 减小 图12 6 14 答案 长减小