Question

請完成下列實驗：
（1）如圖1中，①是光源，⑤是光屏，它們之間的②、③、④依次是

濾光片、

、

單縫

、和

雙縫

．（選填單縫、雙縫、濾光片）
（2）利用如圖1中的裝置研究雙縫干涉現象時，有下面幾種說法
A．將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄
B．將濾光片由藍色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬
C．將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變窄
D．換一個兩縫之間距離稍大的雙縫，干涉條紋間距變窄
E、去掉濾光片后，干涉現象消失
其中正確的是：

ABD

．
（3）用三棱鏡做“測定玻璃折射率”實驗，先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的一側插上兩枚大頭針P₁和P₂，然后在棱鏡的另一側觀察，調整視線使P₁的像被P₂的像擋住，接著在眼睛所在的一側插兩枚大頭針P₃和P₄，使P₃擋住P₁、P₂的像，P₄擋住P₃和P₁、P₂的像，在紙上標出大頭針位置和三棱鏡輪廓，如圖2所示．
（1）在本題的圖上畫出所需的光路；
（2）為了測出棱鏡玻璃的折射率，需要測量的量是

入射角θ₁、

、

折射角θ₂

，在圖上標出它們；
（3）計算折射率的公式是n=

sinθ1

sinθ2

．

Answer 1

分析：（1）通過濾光片獲得單色光，單縫到雙縫距離相等，獲得相干光源．
（2）由雙縫干涉條紋的間距△X=

L

d

λ知，增大光屏上相鄰兩條亮紋之間的距離，可以增大④和⑤之間的距離，或換用更長波長的光．
（3）（1）大頭針P₁、P₂的連線表示入射光線，P₃、P₄的連線表示出射光線，作出光路圖．
（2）（3）研究光線在三棱鏡左側面上折射情況，標出入射角與折射角，根據折射定律得出玻璃磚的折射率表達式．

解答：解：（1）②、③、④依次是濾光片、單縫、雙縫；
（2）ABCD、依據雙縫干涉條紋間距公式△X=

L

d

λ知，要使干涉條紋的間距變小，需要改用波長更短的單色光或減小雙縫與屏之間的距離L，或增大雙縫的間距．故ABD正確．C錯誤．
E、去掉濾光片后，仍然能產干涉現象，故E錯誤．
故選ABD
（3）（1）大頭針P₁、P₂的連線表示入射光線，P₃、P₄的連線表示出射光線，連接P₁、P₂作直線交AC邊于O點，連接P₃、P₄，作直線交AB邊于O′點，連接O、O′點，即為光線傳播路徑．畫出光路圖如圖．
（2）過O點作AC邊法線OF，量出入射角θ₁、折射角θ₂．
（3）如圖，光線在棱鏡左側面上折射時入射角為θ₁，折射角為θ₂，根據折射定律得到折射率n=

sinθ1

sinθ2

故答案為：（1）濾光片、單縫、雙縫  
（2）ABD
（3）（1）根據插針法確定光線路徑，連接P₁、P₂作直線交AC邊于O點，連接P₃、P₄，作直線交AB邊于O′點，連接O、O′點，即為光線傳播路徑．如圖所示．
（2）過O點作AC邊法線OF，量出入射角θ₁、折射角θ₂．（需要測量的量）
（3）根據折射定律可得率n=

sinθ1

sinθ2

．

點評：第1題考查了雙縫干涉實驗的原理圖，影響條紋間距的因素，記住公式．用插針法測定玻璃磚的實驗，基本原理是折射定律，要掌握確定入射光線和出射光線的方法，畫光路圖時要注意標上箭頭．