文档内容
解密 20 选修实验
核心考点 考纲要求
用油膜法估测分子的大小 要求会正确使用温度计
实验一:探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度 实验
实验二:测定玻璃的折射率
实验三:用双缝干涉测光的波长考点 1 用油膜法估测分子直径的大小
1.原理:把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,使油酸在水面上形成单分子油膜,如果把油酸分子简化
成球形,则油膜的厚度即为油酸分子的直径,如图所示。
2.计算:如果测出油酸的体积为V,单分子油膜的面积为S,则油酸分子的直径d= 。
3.分子大小:除了一些有机物质的大分子外,多数分子大小的数量级为10-10 m。
4.油膜法测分子直径
(1)实验步骤
①在浅盘中倒入约2 cm深的水,将痱子粉均匀撒在水面上。
②用注射器往小量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液,记下滴入的滴数 n,算出一滴油酸酒精溶液的体积
V。
0
③将一滴油酸溶液滴在浅盘的液面上。
④待油酸薄膜形状稳定后,将玻璃放在浅盘上,用水彩笔(或钢笔)画出油酸薄膜的形状。
⑤将玻璃放在坐标纸上,算出油酸薄膜的面积 S;或者玻璃板上有直径为1 cm的方格,则也可通过数
方格数,算出油酸薄膜的面积S。
⑥根据已配好的油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V。
⑦计算油酸薄膜的厚度d= ,即为油酸分子直径的大小
(2)注意事项
①实验前,必须把所有的实验用具擦洗干净,实验时吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专用,不
能混用,否则会增大误差,影响实验结果。
②待测油酸面扩散后又收缩,要在稳定后再画轮廓,扩散后又收缩有两个原因:一是水面受油酸液滴
的冲击凹陷后又恢复;二是酒精挥发后液面收缩。
③本实验只要求估算分子大小,实验结果的数量级符合要求即可。④痱子粉不宜撒得过厚,油酸酒精溶液的浓度以小于 为宜。
⑤向水面滴油酸酒精溶液时,应靠近水面,不能离水面太高,否则油膜难以形成。
5.数据处理
计算方法:
(1)一滴油酸溶液的平均体积
(2)一滴油酸溶液中含纯油酸的体积
V= ×油酸溶液的体积比。(体积比= )
(3)油膜的面积S=n×1 cm2。(n为有效格数,小方格的边长为1 cm)
(4)分子直径d= 。(代入数据时注意单位的统一)
6.几点说明
(1)酒精油酸溶液配制后长时间放置,溶液的浓度容易改变,会给实验带来较大误差。
(2)利用小格子数计算轮廓面积时,轮廓的不规则性容易带来计算误差。为减小误差,不足半个格
子的舍去,多于半个格子的算一个。方格边长的单位越小,计算出的面积越精确。
(3)测量量筒内溶液增加1 mL的滴数时,体积观测不准确会带来很大误差,注意正确的读取体积的
方法,应选用内径小的量筒。
(4)油膜形状的画线不准会带来误差。
(2020·陕西西安市·长安一中高三月考)在“用油膜法估测分子的大小”实验中,
(1)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精溶液的作用是________;
A.可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B.对油酸溶液起到稀释作用
C.有助于测量一滴油酸的体积
D.有助于油酸的颜色更透明便于识别
(2)某老师为本实验配制油酸酒精溶液,实验室配备的器材有:面积为0.20m2的蒸发皿、滴管、量筒(50
滴溶液滴入量筒体积约为1毫升)、纯油酸和无水酒精若干,已知分子直径数量级为10-10m,则该老师
配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为________‰(保留两位有效数字)。
(2020·全国高三专题练习)在“用油膜法估测分子的大小”实验中,(1)该实验中的理想化假设是(____)
A.将油膜看成单分子层油膜
B.不考虑各油酸分子间的间隙
C.不考虑各油酸分子间的相互作用力
D.将油酸分子看成球形
(2)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精溶液的作用是(____)
A.可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B.对油酸溶液起到稀释作用
C.有助于测量一滴油酸的体积
D.有助于油酸的颜色更透明便于识别
(3)某老师为本实验配制油酸酒精溶液,实验室配备的器材有:面积为0.22m2的蒸发皿、滴管、量筒
(50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升)、纯油酸和无水酒精若干。已知分子直径数量级为10-10m,则
该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为________‰(保留两位有效数
字)。
2.(2020·上海位育中学高二期中)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中:
(1)与实验中“将油酸分子看成是球形的”采用的方法相同的是(________)
A.引入质点的概念 B.平均速度的定义
C.引入重心的概念 D.研究加速度与力或质量关系的实验
(2)有下列实验步骤:
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定。
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分
子直径的大小。
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一海地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,
由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
上述步骤中,正确的顺序是__________________。(填写步骤前面的数字)
(3)将1cm3的油酸溶于酒精,制成300cm3的油酸酒精溶液;测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一
滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13m2。由此估算出油酸分子的直径约为
_________m。(结果保留一位有效数字)
(4)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中,计算结果明显偏大,可能是由于哪些原因造成的?________(试写出两条)
考点 2 用单摆测定重力加速度
1.实验原理
当偏角很小时,单摆做简谐运动,其运动周期为 ,它与偏角的大小及摆球的质量无关,由
此得到 。因此,只要测出摆长l和振动周期T,就可以求出当地重力加速度g的值。
2.实验器材
带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球,不易伸长的细线(约 1米)、秒表、毫米刻度尺和游标
卡尺。
3.实验步骤
(1)让细线的一端穿过金属小球的小孔,然后打一个比小孔大一些的线结,做成单摆。
(2)把细线的上端用铁夹固定在铁架台上,把铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,让摆球
自然下垂,在单摆平衡位置处作上标记,如实验原理图。
(3)用毫米刻度尺量出摆线长度l′,用游标卡尺测出摆球的直径,即得出金属小球半径r,计算出摆
长l=l′+r。
(4)把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超过5°),然后放开金属小球,让金属小球摆动,
待摆动平稳后测出单摆完成30~50次全振动所用的时间t,计算出金属小球完成一次全振动所用时间,这个
l a
Δx= λ Δx=
时间就是单摆的振动周期,即 d (N为全振动的次数),反复测3次,再算出周期 n−1 。
(5)根据单摆振动周期公式 计算当地重力加速度 。
(6)改变摆长,重做几次实验,计算出每次实验的重力加速度值,求出它们的平均值,该平均值即
为当地的重力加速度值。
(7)将测得的重力加速度值与当地重力加速度值相比较,分析产生误差的可能原因。4.注意事项
(1)构成单摆的条件:细线的质量要小、弹性要小,选用体积小、密度大的小球,摆角不超过5°。
(2)要使摆球在同一竖直面内摆动,不能形成圆锥摆,方法是将摆球拉到一定位置后由静止释放。
(3)测周期的方法:①要从摆球过平衡位置时开始计时;因为此处速度大、计时误差小,而最高点
速度小、计时误差大。
②要测多次全振动的时间来计算周期;如在摆球过平衡位置时开始计时,且在数“零”的同时按下秒
表,以后每当摆球从同一方向通过最低位置时计数1次。
(4)本实验可以采用图象法来处理数据。即用纵轴表示摆长l,用横轴表示T2,将实验所得数据在坐
标平面上标出,应该得到一条倾斜直线,直线的斜率 。这是在众多的实验中经常采用的科学处理
数据的重要办法。
5.数据处理
5
r= L
处理数据有两种方法:(1)公式法:测出30次或50次全振动的时间t,利用 6 求出周期;不改
变摆长,反复测量三次,算出三次测得的周期的平均值 ,然后代入公式 求重力加速度。
100U
U=81 0
(2)图象法:由单摆周期公式不难推出: ,因此,分别测出一系列摆长l对应的周期T,作
l–T2的图象,图象应是一条通过原点的直线,求出图线的斜率,即可求得重力加速度值。
6.误差分析
(1)系统误差的主要来源:悬点不固定,球、线不符合要求,振动是圆锥摆而不是在同一竖直平面
内的振动等。
(2)偶然误差主要来自时间的测量上,因此,要从摆球通过平衡位置时开始计时,不能多计或漏计
振动次数。
(2020·海南中学高二期中)在用单摆测重力加速度的实验中:
(1)用毫米刻度尺测得单摆的悬线长为 ,用20分度的游标卡尺测摆球的直径时示数如图甲所示
则摆球的直径为________ ,摆长为________ 。(2)某实验小组为了比较准确地测量出当地的重力加速度值,决定采用单摆测重力加速度。实验中为了
减少摆长的测量误差对实验精度的影响,小组决定用不同长度的摆线对应的单摆周期,绘出 图线,
从而间接测定当地的重力加速度。
A.若 图线的斜率为 ,则当地的重力加速度计算公式为 ______;
B.实验小组测得的数据如图乙所示,请在答题卡上的图丙上绘制出 图线(可用铅笔绘图);
______
摆线长 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2
周期 1.58 1.70 1.82 1.92 2.03 2.13 2.22
周期平方
2.48 2.89 3.30 3.70 4.11 4.52 4.92
图乙
C.请根据图丙的 图线算出该直线的斜率 ______ ;D.若取 ,实验小组测定的当地重力加速度值为 ______ 。(保留三位有效数字)
1.(2020·全国高三专题练习)用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。
①组装单摆时,应在下列器材中选用________(选填选项前的字母)。
A.长度为1m左右的细线 B.长度为30cm左右的细线
C.直径为1.8cm的塑料球 D.直径为1.8cm的铁球
②测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t,则重力加速度
g=__________(用L、n、t表示)。
③下表是某同学记录的3组实验数据,并做了部分计算处理。
组次 1 2 3
摆长L/cm 80.00 90.00 100.00
50次全振动时间
90.0 95.5 100.5
t/s
振动周期T/s 1.80 1.91
重力加速度
9.74 9.73
g/(m·s-2)
请计算出第3组实验中的T=________s,g=________m/s2。
④用多组实验数据作出T2-L图像,也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2-L图线的示意图如
图中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。
则相对于图线b,下列分析正确的是_____(选填选项前的字母)。
A.出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB.出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C.图线c对应的g值小于图线b对应的g值
⑤某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁,制成一个单摆,如图所示,由于家里只有一根量程
为30 cm的刻度尺,于是他在细线上的A点做了一个标记,使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺
量程。保持该标记以下的细线长度不变,通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中,当O、A间
细线的长度分别为l、l 时,测得相应单摆的周期为T、T。由此可得重力加速度g=________(用l、
1 2 1 2 1
l、T、T 表示)。
2 1 2
2.(2020·山东高二期中)用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。
(1)组装单摆时,应在下列器材中选用_______(选填选项前的字母);
A.长度为 左右的细线 B长度为 左右的细线
C.直径为 的铁球 D.直径为 的塑料球
(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t。则重力加速度
_______;(用L、n、t表示)
(3)某同学测得摆长 ,50次全振动时间 。这次实验中单摆的周期 _______ ,
重力加速度 _______ 。(结果均保留三位有效数字)
3
考点 测定玻璃的折射率1.实验原理
如实验原理图甲所示,当光线AO 以一定的入射角θ 穿过两面平行的玻璃砖时,通过插针法找出与入
1 1
射光线AO 对应的出射光线OB,从而求出折射光线OO 和折射角θ,再根据 或 算出玻
1 2 1 2 2
璃的折射率。
2.实验器材
木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、量角器、直尺、铅笔。
3.实验步骤
(1)用图钉把白纸固定在木板上。
(2)在白纸上画一条直线aa′,并取aa′上的一点O为入射点,作过O点的法线NN′。
(3)画出线段AO作为入射光线,并在AO上插上P、P 两根大头针。
1 2
(4)在白纸上放上玻璃砖,使玻璃砖的一条长边与直线aa′对齐,并画出另一条长边的对齐线bb′。
(5)眼睛在bb′的一侧透过玻璃砖观察两个大头针并调整视线方向,使P 的像被P 的像挡住,然后在
1 2
眼睛这一侧插上大头针P,使P 挡住P、P 的像,再插上P,使P 挡住P 和P、P 的像。
3 3 1 2 4 4 3 1 2
(6)移去玻璃砖,拔去大头针,由大头针P、P 的针孔位置确定出射光线O′B及出射点O′,连接
3 4
O、O′得线段OO′。
(7)用量角器测量入射角θ 和折射角θ,并查出其正弦值sin θ 和sin θ。
1 2 1 2
(8)改变入射角,重复实验,算出不同入射角时的 ,并取平均值。
4.注意事项(1)玻璃砖应选厚度、宽度较大的。
(2)入射角不宜过大或过小,一把为15°~75°。
(3)用手拿玻璃砖时,手只能接触玻璃砖的毛面或棱,不能触摸光洁的光学面,严禁把玻璃砖当尺
子画玻璃砖的另一边bb′。
(4)实验过程中,玻璃砖在纸上的位置不可移动。
(5)大头针应竖直地插在白纸上,且玻璃砖每两枚大头针P 与P 间、P 与P 间的距离应大一点,以
1 2 3 4
减小确定光路方向时造成的误差。
5.实验数据处理
(1)计算法:用量角器测量入射角θ 和折射角θ,并查出其正弦值sin θ 和sin θ。算出不同入射角
1 2 1 2
时的 ,并取平均值。
(2)作sin θ-sin θ 图象:改变不同的入射角θ,测出不同的折射角θ,作sin θ-sin θ 图象,由
1 2 1 2 1 2
可知图象应为直线,如实验原理图乙所示,其斜率为折射率。
(3)“单位圆”法确定sin θ、sin θ,计算折射率n。
1 2
以入射点O为圆心,以一定的长度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,过E′作NN′的垂线E′H′。如实验原理图丙所示, 。只要用刻度尺量
出EH、E′H′的长度就可以求出n。
(2020·临朐县实验中学高二月考)某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率(如图所示),实验的主
要步骤如下:
A.把白纸用图钉钉在木板上,在白纸上作出直角坐标系 ,在白纸上画一条线段AO表示入射光线;
B.把半圆形玻璃砖M放在白纸上,使其底边 与Ox轴重合,且圆心恰好位于O点;
C.在AO线段上竖直地插上两枚大头针 、 ;D.在坐标系的 的区域内竖直地插上大头针 ,并使得从 一侧向玻璃砖方向看去, 能同时挡
住 和 的像;
E.移开玻璃砖,作 连线,用圆规以O点为圆心画一个圆(如图中虚线所示),此圆与AO线交点
为B,与 连线的交点为C,测出B点到x、y轴的距离分别为 、 ,C点到x、y轴的距离分别为
、 。
(1)根据测出的B、C两点到两坐标轴的距离,可知此玻璃折射率测量值的表达式为: ________;
(2)若实验中该同学在 的区域内,从任何角度都无法透过玻璃砖看到 、 像,其原因可能是:
________________________。
(3)该同学用平行玻璃砖做实验如图所示。
A.他在纸上正确画出玻璃砖的两个界面 和 后,不小心碰了玻璃砖使它向 方向平移了少许,
如图所示,则他测出的折射率将______(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
B.他在画界面时,不小心将两界面 、 间距画得比玻璃砖宽度大些,如图所示,则他测得的折
射率________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
1.用圆弧状玻璃砖做测定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P、P,然后在玻璃砖的另一侧观察,调整视线使P的像被P的像挡住,接着在眼睛所
1 2 1 2
在的一侧插两枚大头针P和P,使P挡住P和P的像,P挡住P本身及P和P的像,在纸上标出大头针
3 4 3 1 2 4 3 1 2
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,图中已画出经过P、P点的入射光线。
1 2
(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i和折射角r,请在图甲中的AB分界面上画出这两个角。(3)用所测物理量计算折射率的公式为n=____________。
(4)为了保证在弧面CD得到出射光线,实验过程中,光线在弧面AB的入射角应适当____________(填
“小一些”或“大一些”)。
(5)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=__________。
2.(2020·全国高三专题练习)一块玻璃砖有两个相互平行的表面,其中一个表面是镀银的(光线不能
通过此表面)。现要测定此玻璃的折射率。给定的器材还有:白纸、铅笔、大头针4枚(P、P、P、
1 2 3
P)、带有刻度的直角三角板、量角器。
4
实验时,先将玻璃砖放到白纸上,使上述两个相互平行的表面与纸面垂直。在纸上画出直线aa′和bb′,
aa′表示镀银的玻璃表面,bb′表示另一表面,如图实所示。然后,在白纸上竖直插上两枚大头针P、P
1 2
(位置如图)。用P、P 的连线表示入射光线。
1 2
(1)为了测量折射率,应如何正确使用大头针P、P。_________________。(试在图实中标出P、P 的
3 4 3 4
位置)
(2)然后移去玻璃砖与大头针。试在图实中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ 与折射
1
角θ。简要写出作图步骤。_________________________________。
2
(3)写出用θ、θ 表示的折射率公式为n=___________。
1 2
3.(2020·辽宁高二期末)在“用插针法测玻璃砖折射率”的实验中,玻璃砖的 边与 边相互平行,
边与 边不平行,某同学在白纸上仔细画出了玻璃砖的两条边线 和 ,如图所示。(1)实验时,先在玻璃砖的一侧插两枚大头针 和 以确定入射光线 。接着,眼睛在玻璃砖的
______(选填“同一侧”、“另一侧”)观察所插的两枚大头针 和 ,同时通过插第三、第四枚大头针
来确定从玻璃砖射出的光线。
(2)实验中是否要求四枚大头针的针帽在同一视线上?______(填“是”或“否”)
(3)下列操作可以减小实验误差的是______(填字母代号)
A.适当减小大头针 、 的间距
B.选择玻璃砖相互平行的 、 边来测量
C.选用尽可能细的笔画线
D.使 的入射角接近于
考点 4 用双缝干涉测光的波长
一、实验:用双缝干涉测光的波长
1.实验原理如实验原理图甲所示,电灯发出的光,经过滤光片后变成单色光,再经过单缝S时发生衍射,这时单
缝S相当于一个单色光源,衍射光波同时到达双缝S 和S 之后,S、S 双缝相当于两个步调完全一致的单
1 2 1 2
色相干光源,相邻两条明(暗)条纹间的距离Δx与入射光波长λ,双缝S、S 间距离d及双缝与屏的距离l
1 2
l
Δx= λ
有关,其关系式为: d ,因此,只要测出Δx、d、l即可测出波长λ。
两条相邻明(暗)条纹间的距离Δx用测量头测出。测量头由分划板、目镜、手轮等构成。如实验原理图
乙所示。
2.实验器材
双缝干涉仪,即:光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头,另外还有学生
电源、导线、刻度尺。
3.实验步骤
(1)观察双缝干涉图样
①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如实验原理图丁所示。
②接好光源,打开开关,使灯丝正常发光。
③调节各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿遮光筒轴线到达光屏。
④安装双缝和单缝,尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上,使双缝与单缝平行,二者间距约5 cm~10
cm。
⑤在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹。
(2)测定单色光的波长
①安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹。
②使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央,记下手轮上的读数,将该条纹记为第1条亮纹;转动手
轮,使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央,记下此时手轮上的读数;将该条纹记为第n条亮纹,测a
Δx=
出n个亮条纹间的距离a,则相邻两亮条纹间距 n−1。
③用刻度尺测量双缝到光屏间距离l(d是已知的)。
④重复测量、计算,求出波长的平均值。
二、实验中的注意事项
1.数据处理
(1)条纹间距的计算:移动测量头的手轮,分划板中央刻线在第1条亮纹中央时读数为a,在第n条
1
a −a
Δx= n 1
亮纹中央时读数为a
n
,则 n−1 。
l d
Δx= λ λ= Δx
(2)根据条纹间距与波长的关系 d 得 l ,其中d为双缝间距,l为双缝到屏的距离。
(3)测量时需测量多组数据,求λ的平均值。
2.注意事项
(1)调节双缝干涉仪时,要注意调整光源的高度,使它发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。
(2)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。
(3)调节测量头时,应使分划板中心刻线和条纹的中心对齐,记清此时手轮上的读数,转动手轮,
使分划板中心刻线和另一条纹的中心对齐,记下此时手轮上的读数,两次读数之差就表示这两条纹间的距
离。
(4)不要直接测Δx,要测多个亮条纹的间距再计算得Δx,这样可以减小误差。
(5)白光的干涉观察到的是彩色条纹,其中白色在中央,红色在最外层。
3.误差分析
(1)双缝到屏的距离l的测量存在误差。
(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误认为Δx为亮(暗)条纹的宽度。
③分划板刻线与干涉条纹不平行,中心刻线没有恰好位于条纹中心。
④测量多条亮条纹间的距离时读数不准确,此间距中的条纹数未数清。
(2020·浙江临海市·高三期中)某同学在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,实验装置俯视图如图甲所示。
①某同学经过初步调试后,看到了比较模糊的条纹,为了在屏上得到清晰的条纹,以下操作正确的
__________(填选项前的字母)。(说明:图左侧为前方)
A.旋转测量头 B.上下拨动金属拨杆
C.左右拨动金属拨杆 D.前后拨动金属拨杆
②该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时,发现里面的亮条纹与分划板中心刻线不平行,如
图乙所示,若要使两者对齐,该同学应__________(填选项前的字母)
A.仅左右转动透镜 B.仅旋转单缝 C.仅旋转双缝 D.仅旋转测量头
1.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,所用装置如图所示。双缝间的距离d=3 mm。
(1)若测定红光的波长,应选用________色滤光片。
(2)若测得双缝与屏之间的距离为0.7 m,通过测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板
前进或后退0.500 mm)观察第1条亮条纹的位置如图甲所示,观察第5条亮条纹的位置如图乙所示,则可求
出红光的波长λ=________m(结果保留一位有效数字)。
2.(2020·全国高三专题练习)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。已知双缝间的距离为d,在距离双缝L处的屏上,用测量头测量条纹间宽度。
(1)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,此时手轮上的示数如图乙
所示;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,记下此时如图丙所示的手轮
上的示数为___________mm,求得相邻亮纹的间距Δx为___________mm;
(2)波长的表达式λ=___________(用Δx、L、d表示);
(3)若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将___________(选填“变大”“不变”或“变
小”);
(4)如图丁为上述实验装置示意图。S为单缝,S、S 为双缝,屏上O点处为一条亮条纹。若实验时单缝
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偏离光轴,向下微微移动,则可以观察到O点处的干涉条纹间距将___________(选填“变大”“不
变”或“变小”)。
3.(2020·河南宛城区·南阳中学高二期末)(1)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。本实验的步骤有:
①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能沿遮光筒的轴线把屏照亮;
②按合理的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;
③用刻度尺测量双缝到屏的距离;
④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②时还应注意单缝和双缝
间距要适当和______。
(2)选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离为L。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分度。某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,
第1次映入眼帘的干涉条纹如图(a)所示,图(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,此时图(b)
中游标尺上的读数 ;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图(c)所示,此时图(d)
中游标尺上的读数 _______。
②若双缝间距d,像屏与双缝屏间的距离为L的情况下,这种色光的波长 ________(用题中所给字
母表示)
1.(2020·浙江高考真题)某同学用单摆测量重力加速度,
①为了减少测量误差,下列做法正确的是_____(多选);
A.摆的振幅越大越好
B.摆球质量大些、体积小些C.摆线尽量细些、长些、伸缩性小些
D.计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处
②改变摆长,多次测量,得到周期平方与摆长的关系图象如图所示,所得结果与当地重力加速度值相符,
但发现其延长线没有过原点,其原因可能是_____。
A.测周期时多数了一个周期
B.测周期时少数了一个周期
C.测摆长时直接将摆线的长度作为摆长
D.测摆长时将摆线的长度加上摆球的直径作为摆长
2.(2019·天津卷)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 为圆心作圆,与入射光
线、折射光线分别交于 、 点,再过 、 点作法线 的垂线,垂足分别为 、 点,如图所示,则玻璃的折射率 ______。(用图中线段的字母表示)
3.(2019·新课标全国Ⅱ卷)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常
发光:调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可__________;
A.将单缝向双缝靠近
B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动
D.使用间距更小的双缝
(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间
的距离为Δx,则单色光的波长λ=_________;
(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300 mm,测得屏与双缝间的距离为1.20 m,第
1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为
______________nm(结果保留3位有效数字)。
4.(2017·新课标全国Ⅱ卷)在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉
图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是
A.改用红色激光
B.改用蓝色激光
C.减小双缝间距
D.将屏幕向远离双缝的位置移动
E.将光源向远离双缝的位置移动
5.(2016·上海卷)在双缝干涉实验中,屏上出现了明暗相间的条纹,则A.中间条纹间距较两侧更宽
B.不同色光形成的条纹完全重合
C.双缝间距离越大条纹间距离也越大
D.遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹