2025版高考物理一轮复习微专题小练习光学专题85实验：测定玻璃的折射率用双缝干涉测量光的波长

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A．插上大头针P3，使P3挡住P2和P1的像
B．插上大头针P4，使P4挡住P3、P2和P1的像
C．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当大些
D．为减小测量误差，P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应越大越好
(2)某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图所示，他的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图．则该同学测得的折射率测量值________真实值．(填“大于”“小于”或“等于”)
答案：(1)ABC (2)小于
解析：(1)确定大头针P3的位置的方法是大头针P3能挡住P1和P2的像，A正确；确定大头针P4的位置的方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像，B正确；为了提高测量的精确度，P3、P4之间的距离应适当大一些，C正确；P1和P2的连线与法线的夹角尽量大些，即P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角适当小些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小，故D错误．
(2)依题意作出光路图如图所示，从图可知，虚线所对应折射角的测量值大于实线所对应的真实折射角，根据折射定律可知，折射率为n＝ eq \f(sin i,sin r)，因为折射角偏大，可知测量值小于真实值．
2．[2023·海南卷][本题第(2)小问的物理量是根据题目编写的，与原题有些许出入]如图所示，在用激光测玻璃砖折射率的实验中，玻璃砖与光屏P平行放置，从另一侧用激光笔以一定角度照射，此时在光屏上的S1处有激光点，移走玻璃砖，光点移到S2处，
(1)请在图中画出激光束经玻璃砖折射后完整的光路图；
(2)已经测出AB＝l1，OA＝l2，S1S2＝l3，则折射率n＝________(用l1、l2、l3表示)；
(3)若改用宽度比ab更小的玻璃砖做实验，则S1S2间的距离会________(填“变大”“变小”或“不变”).
答案：(1)如图所示 (2) eq \f(l1\r((l1－l3)2＋l eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ),（l1－l3）\r(l eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ＋l eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ))
(3)变小
解析：测玻璃砖折射率的实验
(1)光线穿过平行玻璃砖的出射光线和入射光线平行，过S1作BS2的平行线，交ad于C点，连接OC，光路图如答图所示．(2)根据几何关系可知，入射角的正弦值sin i＝ eq \f(l1,\r(l eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ＋l eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ))，折射角的正弦值sin r＝ eq \f(l1－l3,\r((l1－l3)2＋l eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ))，根据折射定律n＝ eq \f(sin i,sin r)＝ eq \f(l1\r((l1－l3)2＋l eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ),（l1－l3） \r(l eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ＋l eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) )).(3)若玻璃砖的宽度变小，ad边与两条光线的交点距离变小，即BC变小，则S1S2间的距离也会变小．
3．在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图)：
(1)下列说法正确的有________．(填选项前的字母)
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝
B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐
C．为了减小测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹中心间的距离a，求出相邻两条亮纹间距Δx＝ eq \f(a,n－1)
(2)将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，则图甲读数为________mm，求得这种色光的波长λ＝________m．(已知双缝间距d＝0.2 mm，双缝到屏间的距离L＝700 mm，结果保留两位有效数字)
答案：(1)BC (2)2.320 6.6×10－7
解析：(1)调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝，A错误；测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐，B正确；n条亮纹之间有n－1个间距，相邻条纹的间距为Δx＝ eq \f(a,n－1)，C正确．(2)图甲中螺旋测微器的固定刻度读数为2 mm，可动刻度读数为0.01×32.0 mm＝0.320 mm，所以最终读数为2.320 mm.图乙中螺旋测微器的固定刻度读数为13.5 mm，可动刻度读数为0.01×37.0 mm＝0.370 mm，所以最终读数为13.870 mm，则有Δx＝ eq \f(13.870－2.320,5) mm＝2.310 mm，根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝ eq \f(l,d)λ，可得λ＝ eq \f(dΔx,l)，代入数据得λ＝6.6×10－7 m．