2.如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，

甲

(1)光具座上放置的光学元件依次为：①光源、②　　、③　　、④　　、⑤遮光筒、⑥光屏.

(2)如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，并测出光波波长.这时可以去掉的部件是　　(填数字代号).

(3)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，手轮的示数如图乙所示；继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，手轮的示数如图丙所示，则条纹的间距是　　mm.

　　乙　　　　　　　丙

(4)如果已经测得双缝的间距是0.30 mm、双缝和光屏之间的距离是1 m，则待测光的波长是　　m.(结果保留三位有效数字)

答案：(1)滤光片　单缝　双缝

1.对于“测定玻璃的折射率”的实验.

(1)实验中的光路如图甲所示，实验步骤如下，请你按正确顺序重新排列：　.

A.用公式n＝算出不同入射角时的折射率，看是否近于一个常数，求出几次实验中测得的n的平均值.

B.用图钉将白纸钉在平木板上，在白纸上画一直线aa′作为界面，通过aa′上的一点O画出法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线，使入射角α＝∠AON＝30°，然后将玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐，画出玻璃砖的另一界面bb′.

C.移去大头针和玻璃砖，过P₃、P₄引一直线O′B，连接O、O′， 就是折射光线的方向，用量角器量出折射角β＝∠O′ON′.

D.用同样的方法找出入射角是45°、60°、75°时的折射角，查出正弦值并记入表中.

E.在线段AO上竖直地插上两枚大头针P₁、P₂，透过玻璃砖观察大头针的像，调整视线直到P₂的像挡住P₁的像，再在观察的这一边竖直插上两枚大头针P₃、P₄，使P₃挡住P₁、P₂的像，P₄挡住P₃和P₁、P₂的像.记下P₃、P₄的位置.

乙

(2)假设实验中得到了如图乙所示的光路.为了测量入射角和折射角，作法线时将法线画得与界面不垂直，由这样量得的角i和r算出的折射率与真实值相比较　　　.(填“偏大”、“偏小”或“不变”)

答案：(1)BECDA　(2)偏大

6.市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而被广泛应用于各种场所.这种灯降低热效应的原理之一是灯泡后面放置的反光镜的表面上镀有一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时表面反射回来的热效应最显著的红外线.以λ₁表示红外线在真空中的波长，以λ₂表示此红外线在薄膜中的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为(　)

A.　 B.　 C.　 D.

解析：为了减小反射的热效应显著的红外线，则要求红外线在薄膜的前后表面反射叠加作用减弱，即路程差为半波长的奇数倍，因路程差为膜厚度的2倍.故膜的最小厚度为红外线在该膜中波长的.

答案：D

金典练习三十五　光的波动性

体验成功

5.一种电磁波入射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象.由此可知这种波属于电磁波谱的区域是(　)

A.γ射线　 B.可见光

C.无线电波　 D.紫外线

解析：根据发生明显的衍射现象的条件可知，障碍物或孔的尺寸和波长相差不多或比波长还要小.电磁波谱中无线电波的波长范围大约在10⁴-10²　 m，而红外线的波长范围大约在10^－1-10^－6 m，可见光、紫外线、γ射线的波长更短.故只有无线电波才能发生明显的衍射现象.故选项C正确.

答案：C

4.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.图甲是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)，图乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈，将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是[2008年高考·上海物理卷](　)

A.当金属线圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30°

B.当金属线圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋转90°

C.当金属线圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋转30°

D.干涉条纹保持不变

解析：肥皂液膜上出现干涉条纹的原因为：由于重力作用液膜上薄下厚，在同一水平高度厚度大致相同，故可看到水平方向的平行干涉条纹.当线圈在竖直方向缓慢旋转时，液膜能保持上薄下厚不变，故干涉条纹保持不变.

答案：D

3. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示.将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜.当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示.干涉条纹的特点如下：(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定.现若在图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹(　)

A.变疏　　B.变密　　C.不变　　D.消失

解析：撤去一张纸后，劈形空气薄膜的劈势减缓，在相同的水平距离上，劈势厚度变化减小，以至光程差变化减小，条纹变宽，条纹的数量变少(条纹变疏)，故A正确.

答案：A

2.用a、b两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是用a光照射时形成的，图乙是用b光照射时形成的.则关于a、b两束单色光，下列说法正确的是(　)

A.a光光子的能量比b光的大　

B.在水中，a光传播的速度比b光的大

C.水对a光的折射率比对b光的小

D.b光的波长比a光的短

解析：双缝干涉条纹的间距Δx＝λ，由题图可得λ_a<λ_b.故选项A正确.

答案：A

1.光的偏振现象说明光是横波，下列现象中，不能反映光的偏振特性的是(　)

A.一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化

B.一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光

C.日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰

D.通过两并在一起的铅笔缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹

答案：D

11.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，要把它们放在图甲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.

甲

(1)将白光光源C放在光具座的最左端，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：

①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；

②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；

③用米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　　　　　和　　　　　.

(3)将测量头的分划板的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条亮纹的中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数为　　　mm，求得相邻亮纹的间距Δx为　　　mm.

(4)已知双缝间距d＝2.0×10^－4 m，测得双缝到屏的距离l＝0.700 m，由计算式λ＝　　　，求得所测红光波长为　　　　 nm.

[2005年高考·天津理综卷]

答案：(1)E、D、B

(2)单缝与双缝间的距离为5 cm-10 cm　使单缝与双缝相互平行

(3)13.870　2.310

(4)·Δx　6.6×10²

10.一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(P₁、P₂、P₃、P₄)、带有刻度的直角三角板、量角器.

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，如图甲所示.然后，在白纸上竖直插上两枚大头针P₁、P₂(位置如图所示).用P₁、P₂的连线表示入射光线.

(1)为了测量折射率，应如何正确使用大头针P₃、P₄？

试在题图中标出P₃、P₄的位置.

(2)然后，移去玻璃砖与大头针.试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ₁与折射角θ₂.简要写出作图步骤.

(3)写出用θ₁、θ₂表示的折射率公式为n＝　　　.

[2006年高考·全国理综卷Ⅱ]

答案：

　(1)在bb′一侧观察P₁、P₂(经bb′折射、aa′反射，再经bb′折射后)的像，在适当的位置插上P₃，使得P₃与P₁、P₂的像在一条直线上，即让P₃挡住P₁、P₂的像；再插上P₄，让它挡住P₂(或P₁)的像和P₃.P₃、P₄的位置如图乙所示.

(2)①过P₁、P₂作直线与bb′交于O；

②过P₃、P₄作直线与bb′交于O′；

③利用刻度尺找到OO′的中点M；

④过O点作bb′的垂线CD，过M点作bb′的垂线与aa′相交于N，如图58－8乙所示，连接ON；

⑤∠P₁OD＝θ₁，∠CON＝θ₂.

(3)