2015-2016高中物理 第13章 光限时检测 新人教版选修(6)

(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乙(a)所示，图乙(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图乙(b)中游标尺上的读数x1＝1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙(a)所示，此时图丙(b)中游标尺上的读数x2＝____________mm；

(2)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx＝____________mm；这种色光的波长λ＝____________nm。

答案：(1)15.02 (2)2.31 6.6×10

解析：(1)主尺读数为15mm，游标尺读数为1×0.02mm＝0.02mm二者相加即可 (2)由于图中数字标记的是暗条纹，首先应根据暗条纹所标数字给亮条纹也标明条数，若图乙的(a)图中的中央刻线所对亮条纹记为第1条，则图丙的(a)图中，中央刻线所对亮纹为n＝7，则Δx＝

2

x2－x1Δx·d2

2.31mm，光的波长λ＝6.6×10nm。 n－1L

三、论述·计算题(共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

14．(9分)用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间的距离d＝0.1mm，双缝到屏的距离l＝6.0m，测得屏上干涉条纹中相邻亮条纹的间距是3.8cm，氦氖激光器发出的红光的波长λ少？

答案：6.3×10m 2.8×10m

解析：由条纹间距Δx，双缝间距离d，双缝到屏的距离l及波长λ的关系，可测光波的波长。同理，知道水的折射率，可知该波在水中的波长，然后由d、Δx、l、λ的关系，可求条纹间距。

由Δx＝·λ，可以得出，红光的波长λ

－7

－2

4

是多少？假如把整个装置放入折射率是的水中，这时屏上的条纹间距是多

3

ld

－3－2

d0.1×10×3.8×10－7

λΔx＝＝6.3×10m

l6.0

激光器发出的红光的波长是6.3×10m。

如果整个装置放入水中，激光器发出的红光在水中的波长设为λ′，由光的特点可知：光在传播过程中，介质发生变化，波长和波速发生改变，但频率不变。

λλ′c由此可知＝＝n

－7

cvv

λ6.3×10×3－7则λ′＝m＝4.7×10m

n4这时屏上条纹的间距是

－7l6.0×4.7×10－2

Δx′＝·λ′＝m＝2.8×10m －3

d0.1×10

－7

15．(10分)一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面，在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率。

答案：n＝

1＋

h

R－r

2

解析：如图，考虑从圆形发光面边缘的

A点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃上表面的A′点折射，根据折射定律有

nsinθ＝sinα

式中，n是玻璃的折射率，θ是入射角，α是折射角。

现假设A′恰好在纸片边缘。由题意，在A′点刚好发生全反射，故 π

α2

设AA′线段在玻璃上表面的投影长为L，由几何关系有 sinθ＝

LL＋h

由题意，纸片的半径应为

R＝L＋r

联立以上各式得