2026年高考物理一轮复习第47讲光学实验(复习讲义)(安徽专用)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮复习第47讲光学实验(复习讲义)(安徽专用)(学生版+解析)，共9页。
\l "_Tc9640" 02体系构建·思维可视 PAGEREF _Tc9640 \h 3
\l "_Tc14214" 03核心突破·靶向攻坚 PAGEREF _Tc14214 \h 4
\l "_Tc29665" 考点一 测量玻璃的折射率基本原理与操作 PAGEREF _Tc29665 \h 4
\l "_Tc32670" 知识点1 原理及操作 PAGEREF _Tc32670 \h 4
\l "_Tc5612" 知识点2 数据处理 PAGEREF _Tc5612 \h 4
\l "_Tc29346" 知识点3 注意事项及误差 PAGEREF _Tc29346 \h 5
\l "_Tc22798" 考向 测量玻璃的折射率 PAGEREF _Tc22798 \h 5
\l "_Tc24191" 考点二 测量玻璃的折射率创新实验方案 8
\l "_Tc19150" 知识点 创新方案8
\l "_Tc6474" 考向 测量玻璃的折射率创新考法9
\l "_Tc22537" 考点三 双缝干涉实验基本原理与操作 11
\l "_知识点1 原理装置图及操作" 知识点1 原理装置图及操作11
\l "_知识点2 数据处理及注意事项" 知识点2 数据处理及注意事项12
\l "_考向1 基本原理及操作_x0001_" 考向 用双缝干涉实验测量光的波长.
\l "__x0001_ _x0001_ 考点二 创新实验方案 _x0001_ _x0001_" 考点四 双缝干涉实验创新实验方案 15
\l "_知识点 实验创新方案" 知识点 实验创新方案15
\l "_考向 创新实验考法" 考向 双缝干涉实验创新实验考法15
\l "_Tc2419" 04真题溯源·考向感知 PAGEREF _Tc2419 \h 17


考点一 测量玻璃的折射率基本原理与操作
\l "_Tc25045" 知识点1 原理及操作
【实验原理】
如实验原理图所示，当光线AO1以一定的入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO1对应的出射光线O2B，从而求出折射光线O1O2和折射角θ2，再根据n＝eq \f(sin θ1,sin θ2)或n＝eq \f(PN,QN′)算出玻璃的折射率。
【实验器材】
玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器(或圆规)、三角板、铅笔。
【实验步骤】
1．如图所示，把白纸铺在木板上。
2.在白纸上画一直线aa′作为界面，过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线。
3．把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其长边与aa′重合，再用直尺画出玻璃砖的另一边bb′。
4．在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2。
5．从玻璃砖bb′一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线的方向直到P1的像被P2的像挡住。再在bb′一侧插上两枚大头针P3、P4，使P3能挡住P1、P2的像，P4能挡住P3本身及P1、P2的像。
6．移去玻璃砖，在拔掉P1、P2、P3、P4的同时分别记下它们的位置，过P3、P4作直线O′B交bb′于O′。连接O、O′， OO′就是玻璃砖内折射光线的方向。∠AON为入射角，∠O′ON′ 为折射角。
7．改变入射角，重复实验。
\l "_Tc25045" 知识点2 数据处理
(1)计算法：用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sin θ1和sin θ2。算出不同入射角时的eq \f(sin θ1,sin θ2)，并取平均值。
(2)图像法：改变不同的入射角θ1，测出不同的折射角θ2，作出sin θ1­sin θ2的图像，由n＝eq \f(sin θ1,sin θ2)可知图像应是过原点的直线，如图所示，其斜率为折射率。
(3)“单位圆法”：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AO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′，如图所示，sin θ1＝eq \f(EH,OE)，sin θ2＝eq \f(E′H′,OE′)，OE＝OE′＝R，则n＝eq \f(sin θ1,sin θ2)＝eq \f(EH,E′H′)。只要用刻度尺量出EH、E′H′的长度就可以求出n。
\l "_Tc25045" 知识点3 注意事项及误差
1．注意事项
(1)玻璃砖要用厚度较大的。
(2)入射角不宜过大或过小，一般控制在30°到60°之间。
(3)大头针要竖直插在白纸上，且距离应适当大一些。
(4)玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界线。
2．误差分析
(1)入射光线、出射光线确定的准确性造成误差，故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距应大一些。
(2)入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量的相对误差。
\l "_Tc17630" 考向 测量玻璃的折射率
例1 如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和。为直线与的交点。在直线上竖直地插上、两枚大头针。
(1)该同学接下来要完成的必要步骤有__________
A．插上大头针，使仅挡住的像
B．插上大头针，使挡住的像和的像
C．插上大头针，使仅挡住
D．插上大头针，使挡住和、的像
(2)过、作直线交于，过作垂直于的直线，连接。测量图中角和的大小。则玻璃砖的折射率 ；
(3)如图所示，该同学在实验中将玻璃砖界面和的间距画斜了。若其他操作正确，则折射率的测量值 准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】(1)BD
(2)
(3)小于
【详解】（1）该同学接来要完成的必要步骤有：确定大头针的位置的方法是插上大头针，使能挡住、的像，确定大头针的位置的方法是大头针能挡住和、的像，故该同学接下来要完成的必要步骤是BD。
故选BD。
（2）根据折射定律，可得玻璃砖的折射率为
（3）如图为在图中分别做出的实际光路图（图中实线）和以、界面，以大头针留的痕迹做出出射画的实验光路图（图中虚线）
比较实地光路图的折射角与实验图的折射角关系，可知：折射角测量值偏大，则折射率偏小。
【变式训练】（2025·宁夏吴忠盐池·一模）方解石是自然界中的一种天然矿物，其晶体内部具有各向异性，使得光线射入其中后会分解为两束沿不同方向折射的光线，出现双折射现象。冰洲石是透明的方解石，主要用于制造高精度光学仪器。某实验小组尝试利用插针法测量一矩形冰洲石砖的两个折射率。
(1)实验步骤如下：
①在水平桌面上的白纸上画出直线，将冰洲石砖一边沿直线放置，并描出冰洲石砖的另一边，如图。
②在冰洲石砖上侧插上大头针和，两者连线的延长线可以确定入射光线和入射点。
③眼睛在另一侧透过冰洲石砖看两个大头针，发现和均有两个像，使的两个像分别挡住的两个像。针对第一组像，插入大头针，使得其将和的第一组像都挡住，再插大头针，使其挡住 （选填“”、“和的第一组像”或“和、的第一组像”）。和连线的延长线可以确定出射光线和出射点。
④使用同样的步骤，针对冰洲石砖折射的第二组像在纸上插入大头针和，两者连线的延长线可以确定出射光线和出射点。
⑤拿去冰洲石砖，连接和，即是冰洲石砖双折射现象的两条折射光路。
⑥在点、点和点做垂直于边界的法线，从而可以确定入射角以及两个折射角和。
(2)若折射光对应的折射率为，折射光对应的折射率为，则 （选填“>”“=”或“