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PAGE14-第3講選考試驗(yàn)思維導(dǎo)圖要點(diǎn)熟記1.估測(cè)油酸分子大小的試驗(yàn)中要構(gòu)建“球狀”模型,單分子油膜厚度即為油酸分子的直徑。2.區(qū)分油酸溶液體積和油酸體積,分子直徑公式d=eq\f(V,S)中V是油酸體積。3.在單擺測(cè)重力加速度試驗(yàn)中,由其固有周期公式T=2πeq\r(\f(l,g))可知g=eq\f(4π2l,T2)(l為擺長(zhǎng),而非擺線長(zhǎng))。4.測(cè)單擺周期時(shí),擺角小于5°,且從擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)起先計(jì)時(shí)。5.在插針法測(cè)玻璃磚折射率的試驗(yàn)中,n=eq\f(sini,sinr),i是真空中的角,r是玻璃中的角。6.在光的波長(zhǎng)公式λ=eq\f(d,l)Δx中,d為雙縫間距,l為雙縫到屏的距離,Δx為條紋間距。[研考向·提實(shí)力]__________________________________考向研析__駕馭應(yīng)試技能考向一用油膜法估測(cè)油酸分子的大小1.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,算出油酸薄膜的面積S。方法是計(jì)算輪廓范圍內(nèi)正方形的個(gè)數(shù),不足半個(gè)的舍去,多于半個(gè)的算一個(gè),把正方形的個(gè)數(shù)乘以單個(gè)正方形的面積就是油膜的面積。2.依據(jù)油酸酒精溶液的濃度,算出一滴溶液中純油酸的體積V,利用一滴溶液中純油酸的體積V和薄膜的面積S,算出油酸薄膜的厚度d=eq\f(V,S),即為油酸分子的直徑。看分子直徑數(shù)量級(jí)(單位為m)是否為10-10,若不是10-10需重做試驗(yàn)。[典例1]在用油膜法估測(cè)分子大小的試驗(yàn)中,用移液管量取0.25mL油酸,倒入標(biāo)注250mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取這種溶液,向小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面達(dá)到量筒中1mL的刻度,再用滴管取配好的油酸溶液,向撒有痱子粉的盛水淺盤中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜穩(wěn)定后,放在帶有正方形坐標(biāo)格的玻璃板下視察油膜,如圖所示。坐標(biāo)格的每個(gè)小正方形大小為2cm×2cm。由圖可以估算出油膜的面積是______cm2,由此估算出油酸分子的直徑是________m(保留一位有效數(shù)字)。[解析](1)數(shù)油膜的正方形格數(shù),大于半格的算一格,小于半格的舍去,得到油膜的面積S=64×2cm×2cm=256cm2。溶液濃度為eq\f(1,1000),每滴溶液體積為eq\f(1,100)mL,2滴溶液中所含油酸體積為V=2×10-5cm3,油膜厚度即油酸分子的直徑是d=eq\f(V,S)≈8×10-10m。[答案]256(±4)8×10-10易誤警示引起試驗(yàn)誤差的三點(diǎn)留意……………………(1)油酸酒精溶液配制后長(zhǎng)時(shí)間放置,溶液的濃度簡(jiǎn)單變更,會(huì)給試驗(yàn)帶來較大誤差。(2)純油酸體積的計(jì)算帶來誤差。(3)油膜面積的測(cè)量誤差①油膜形態(tài)的畫線誤差;②數(shù)格子法本身是一種估算的方法,自然會(huì)帶來誤差。1.(2024·陜西渭南一模)關(guān)于用油膜法估測(cè)分子大小的試驗(yàn),下列說法正確的是()A.單分子油膜的厚度被認(rèn)為是油酸分子的直徑B.測(cè)量結(jié)果表明,分子直徑的數(shù)量級(jí)是10-10C.試驗(yàn)時(shí)先將一滴油酸酒精溶液滴入水面,再把痱子粉撒在水面上D.處理數(shù)據(jù)時(shí)將一滴油酸酒精溶液的體積除以油膜面積就算得油酸分子的直徑E.試驗(yàn)時(shí),先將1cm3的油酸滴入純酒精中,制成300cm3的油酸酒精溶液,再取一滴該溶液滴在撒有痱子粉的水面上,測(cè)量所形成的油膜面積解析:油膜是由單層的油酸分子組成的,因此單分子油膜的厚度被認(rèn)為是油分子的直徑,故A正確;分子直徑很小,其數(shù)量級(jí)是10-10m,故B正確;為了使油酸分子緊密排列,試驗(yàn)時(shí)先將痱子粉勻稱灑在水面上,再把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,C錯(cuò)誤;一滴油酸酒精溶液的體積并非為油酸體積,要依據(jù)油酸酒精溶液中所含油酸的比例,求出所含油酸體積,故D錯(cuò)誤;試驗(yàn)時(shí),先將1cm3的油酸滴入純酒精中,制成300cm3的油酸酒精溶液,再取一滴該溶液滴在撒有痱子粉的水面上,測(cè)量所形成的油膜面積,然后計(jì)算單分子油膜的厚度即可,故答案:ABE2.在用油膜法估測(cè)油酸分子的大小試驗(yàn)中,有下列試驗(yàn)步驟:①往邊長(zhǎng)約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水,待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉勻稱地撒在水面上。②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形態(tài)穩(wěn)定。③將畫有油膜形態(tài)的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上,計(jì)算出油膜的面積,依據(jù)油酸的體積和油膜的面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小。④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,登記量筒內(nèi)每增加肯定體積時(shí)的滴數(shù),由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積。⑤將玻璃板放在淺盤上,然后將油膜的形態(tài)用彩筆描繪在玻璃板上。完成下列填空:(1)上述步驟中,正確的依次是________________。(填寫步驟前面的數(shù)字)(2)將1cm3的油酸溶于酒精,制成300cm3的油酸酒精溶液,測(cè)得1cm3的油酸酒精溶液有50滴?,F(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上,測(cè)得所形成的油膜的面積是0.13m2解析:(1)依據(jù)試驗(yàn)依次,首先配置混合溶液,然后在淺盤中放水和痱子粉,將一滴溶液滴入淺盤中,將玻璃板放在淺盤上獲得油膜形態(tài),最終用已知邊長(zhǎng)的坐標(biāo)紙上的油膜形態(tài)來計(jì)算油膜的總面積,故正確的操作依次為④①②⑤③。(2)一滴油酸酒精溶液中的油酸的體積為V=eq\f(1,300×50)cm3=Sd,其中S=0.13m2,故油酸分子直徑d=eq\f(V,S)=eq\f(1×10-6,300×50×0.13)m≈5×10-10m。答案:(1)④①②⑤③(2)5×10-10考向二用單擺測(cè)重力加速度1.單擺的測(cè)量(1)測(cè)擺長(zhǎng):用刻度尺量出擺線長(zhǎng)l′(精確到毫米),用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球直徑D,則單擺的擺長(zhǎng)l=l′+eq\f(D,2)。(2)測(cè)周期:將單擺從平衡位置拉開一個(gè)角度(小于5°),然后釋放小球,登記單擺搖擺30~50次的總時(shí)間,算出平均每搖擺一次的時(shí)間,即為單擺的振動(dòng)周期。2.單擺測(cè)重力加速度數(shù)據(jù)處理(1)公式法:g=eq\f(4π2l,T2),算出重力加速度g的值,再算出g的平均值。(2)圖像法:作出l-T2圖像求g值。[典例2](2024·安徽安慶桐城中學(xué)高三下學(xué)期模擬)在利用單擺測(cè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊脑囼?yàn)中:(1)利用游標(biāo)卡尺測(cè)得金屬小球直徑如圖所示,小球直徑d=________cm。(2)甲、乙兩個(gè)學(xué)習(xí)小組分別利用單擺測(cè)量重力加速度,甲組同學(xué)采納圖甲所示的試驗(yàn)裝置:①為比較精確地測(cè)量出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊臄?shù)值,除秒表外,在下列器材中,還應(yīng)當(dāng)選用________(用器材前的字母表示);a.長(zhǎng)度接近1m的細(xì)線b.長(zhǎng)度為30cm左右的細(xì)線c.直徑為1.8cm的塑料球d.直徑為1.8cm的鐵球e.最小刻度為1cm的米尺f.最小刻度為1mm的米尺②該組同學(xué)先測(cè)出懸點(diǎn)到小球球心的距離L,然后用秒表測(cè)出單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t,請(qǐng)寫出重力加速度的表達(dá)式g=________(用所測(cè)物理量表示);③在測(cè)量擺長(zhǎng)后,測(cè)量周期時(shí),擺球振動(dòng)過程中懸點(diǎn)O處擺線的固定出現(xiàn)松動(dòng),擺長(zhǎng)略微變長(zhǎng),這將會(huì)導(dǎo)致所測(cè)重力加速度的數(shù)值____________(選填“偏大”“偏小”或“不變”);④乙組同學(xué)在圖甲所示裝置的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)速度傳感器,如圖乙所示。將擺球拉開一小角度使其做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),速度傳感器記錄了擺球振動(dòng)過程中速度隨時(shí)間變更的關(guān)系,得到了如圖丙所示的v-t圖線。由圖丙可知,該單擺的周期T=________s。更換擺線長(zhǎng)度后,多次測(cè)量,依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù),利用計(jì)算機(jī)作出T2-L(周期平方—擺長(zhǎng))圖線,并依據(jù)圖線擬合得到方程T2=4.04L+0.035,由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=________m/s2(取π2⑤某同學(xué)在試驗(yàn)過程中,擺長(zhǎng)沒有加小球的半徑,其他操作無誤,那么他得到的試驗(yàn)圖像可能是下列圖像中的________。[解析](1)小球直徑為22mm+6×eq\f(1,10)mm=22.6mm=2.26cm。(2)①依據(jù)T=2πeq\r(\f(L,g)),得g=eq\f(4π2L,T2),知須要測(cè)量擺長(zhǎng),擺長(zhǎng)等于擺線的長(zhǎng)度和擺球的半徑之和,為減小誤差,應(yīng)選擇長(zhǎng)近1m的細(xì)線,擺球的密度大、阻力小,所以選擇直徑為1.8cm的鐵球,須要測(cè)量擺長(zhǎng)和擺球的直徑,所以須要最小刻度為1mm的米尺和游標(biāo)卡尺。故選a、d、f。②依據(jù)T=2πeq\r(\f(L,g)),得g=eq\f(4π2L,T2),又因?yàn)門=eq\f(t,n),聯(lián)立得g=eq\f(4π2n2L,t2)。③測(cè)量周期時(shí),擺球振動(dòng)過程中懸點(diǎn)O處擺線的固定出現(xiàn)松動(dòng),擺長(zhǎng)略微變長(zhǎng),則擺長(zhǎng)的測(cè)量值偏小,測(cè)得的重力加速度偏小。④依據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖線知,單擺的周期T=2.0s。依據(jù)T=2πeq\r(\f(L,g)),得T2=eq\f(4π2,g)L,知圖線的斜率k=eq\f(4π2,g)=4.04,解得g≈9.76m/s2。⑤依據(jù)g=eq\f(4π2,T2)L,可知L與T2為正比關(guān)系,而某同學(xué)在試驗(yàn)過程中,擺長(zhǎng)沒有加小球的半徑,則L=0時(shí)T2不為零,故選B。[答案](1)2.26(2)①adf②eq\f(4π2n2L,t2)③偏小④2.09.76⑤B3.(2024·山東濟(jì)南高三5月檢測(cè))某學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)了單擺的相關(guān)學(xué)問后,想利用如圖甲所示的裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?1)試驗(yàn)步驟如下:A.用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑;B.按裝置圖安裝好試驗(yàn)裝置;C.用米尺測(cè)量細(xì)線懸點(diǎn)到小球的長(zhǎng)度L;D.將小球拉離平衡位置一個(gè)小角度,由靜止釋放小球,穩(wěn)定后從小球某次經(jīng)過平衡位置時(shí)起先計(jì)時(shí),并計(jì)數(shù)為0,此后小球每擺到平衡位置一次,計(jì)數(shù)一次,依次計(jì)數(shù)為1、2、3、…,當(dāng)數(shù)到20時(shí),停止計(jì)時(shí),測(cè)得時(shí)間為t;E.多次變更懸線長(zhǎng)度,測(cè)出對(duì)應(yīng)每次懸線的長(zhǎng)度,重復(fù)試驗(yàn)步驟C、D;F.計(jì)算出每個(gè)懸線長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的t2;G.以t2為縱坐標(biāo)、L為橫坐標(biāo),作出t2-L圖線。結(jié)合上述試驗(yàn)步驟,完成下列任務(wù):該同學(xué)依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù),利用計(jì)算機(jī)作出的t2-L圖線如圖乙所示。依據(jù)圖線擬合得到方程t2=403.3L+6.3。由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=________m/s2。(取π2(2)從理論上分析圖線沒有過坐標(biāo)原點(diǎn)的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)依題意得,單擺的周期為T=eq\f(t,\f(n,2))=eq\f(t,10)又單擺周期T=2πeq\r(\f(L,g))聯(lián)立可得t2=eq\f(400π2,g)L由圖線擬合得到的方程為t2=403.3L+6.3,則eq\f(400π2,g)=403.3化簡(jiǎn)可得g≈9.78m/s2。(2)單擺擺長(zhǎng)等于擺線長(zhǎng)度和擺球半徑之和,把擺線長(zhǎng)度作為單擺擺長(zhǎng),擺長(zhǎng)小于實(shí)際擺長(zhǎng),因此圖線沒有過坐標(biāo)原點(diǎn),在縱軸上截距不為零。答案:(1)9.78(2)沒有把球的半徑算入擺長(zhǎng)4.在“用單擺測(cè)定重力加速度”的試驗(yàn)中:(1)搖擺時(shí)偏角滿意的條件是小于5°,為了減小測(cè)量周期的誤差,計(jì)時(shí)起先時(shí),擺球應(yīng)是經(jīng)過最________(選填“高”或“低”)點(diǎn)的位置,且用停表測(cè)量單擺完成多次全振動(dòng)所用的時(shí)間,求出周期。圖甲中停表示數(shù)為一單擺全振動(dòng)50次所用的時(shí)間,則單擺振動(dòng)周期為________。(2)用最小刻度為1mm的刻度尺測(cè)擺長(zhǎng),測(cè)量狀況如圖乙所示。O為懸掛點(diǎn),從圖乙中可知單擺的擺長(zhǎng)為________m。(3)若用L表示擺長(zhǎng),T表示周期,那么重力加速度的表達(dá)式為g=________。(4)考慮到單擺振動(dòng)時(shí)空氣浮力的影響后,學(xué)生甲說:“因?yàn)榭諝飧×εc擺球重力方向相反,它對(duì)球的作用相當(dāng)于重力加速度變小,因此振動(dòng)周期變大。”學(xué)生乙說:“浮力對(duì)擺球的影響似乎用一個(gè)輕一些的擺球做試驗(yàn),因此振動(dòng)周期不變?!边@兩個(gè)學(xué)生中________。A.甲的說法正確B.乙的說法正確C.兩學(xué)生的說法都是錯(cuò)誤的解析:(1)擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)小球速度最大,簡(jiǎn)單視察和計(jì)時(shí);圖甲中停表的示數(shù)為1.5min+12.5s=102.5s,則周期T=eq\f(102.5,50)s=2.05s。(2)從懸點(diǎn)到球心的距離即為擺長(zhǎng),可得L=0.9970m。(3)由單擺周期公式T=2πeq\r(\f(L,g))可得g=eq\f(4π2L,T2)。(4)由于受到空氣浮力的影響,小球的質(zhì)量沒變而相當(dāng)于小球所受重力減小,即等效重力加速度減小,因而振動(dòng)周期變大,選項(xiàng)A正確。答案:(1)低2.05s(2)0.9970(0.9970~0.9980均可)(3)eq\f(4π2L,T2)(4)A考向三測(cè)玻璃磚的折射率1.插針與測(cè)量(1)在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2,透過玻璃磚視察大頭針P1、P2的像,調(diào)整視線的方向,直到P1的像被P2的像攔住,再在視察的這一側(cè)依次插兩枚大頭針P3、P4,使P3攔住P1、P2的像,P4攔住P1、P2的像及P3,登記P3、P4的位置。(2)移去玻璃磚,連接P3、P4并延長(zhǎng)交bb′于O′,連接OO′,OO′即為折射光線,入射角θ1=∠AOM,折射角θ2=∠O′ON。(3)用量角器測(cè)出入射角和折射角,查出它們的正弦值,將數(shù)據(jù)填入表格中。(4)變更入射角θ1,重復(fù)試驗(yàn)步驟,列表記錄相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)。2.?dāng)?shù)據(jù)處理(1)平均值法:計(jì)算每次試驗(yàn)的折射率n,求出平均值eq\o(n,\s\up6(-))。(2)圖像法(如圖甲所示)。(3)單位圓法(如圖乙所示)。[典例3](2024·山東濱州高三下學(xué)期二模)如圖所示是某同學(xué)在做插針法測(cè)定玻璃折射率的試驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù),其中P1、P2、P3、P4為試驗(yàn)中記錄的四枚4大頭針的位置。(1)下列說法正確的是________。A.在視察一側(cè)插大頭針P3、P4時(shí),通過玻璃磚看到大頭針P2、P1下半部分像和從玻璃磚上方看到的大頭針P2、P1上半部分物連在一起B(yǎng).在視察一側(cè)插大頭針P3、P4時(shí),通過玻璃磚看到大頭針P2、P1下半部分像和從玻璃磚上方看到的大頭針P2、P1上半部分物錯(cuò)開一段距離C.在視察一側(cè)插大頭針P3、P4時(shí),應(yīng)使P3、P4和P1、P2在一條直線上D.在視察一側(cè)插針時(shí)應(yīng)使P3攔住P2、P1的像,P4攔住P3和P2、P1的像(2)如圖所示,P1、P2的直線與玻璃磚的交點(diǎn)為A,P3、P4的直線與玻璃磚的交點(diǎn)為C。取AC=CE,從C、E分別作玻璃磚界面的垂線CB和ED,B、D分別為垂足,用刻度尺量得AB=25.0mm、CD=40.0mm、ED=30.0mm,玻璃磚的折射率為____________。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)[解析](1)試驗(yàn)時(shí)在直線上豎直插上兩枚大頭針P1、P2,透過玻璃磚視察大頭針P1、P2的像,調(diào)整視線方向,直到P2的像攔住P1的像,再在視察的這一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4,使P3攔住P1、P2的像,P4攔住P3及P1、P2的像,登記P3、P4的位置,故A、B、C錯(cuò)誤,D正確。(2)依據(jù)圖可知,光線透過玻璃磚時(shí),入射角為θ1,折射角為θ2,則有sinθ1=eq\f(CD,CE),sinθ2=eq\f(AB,AC)依據(jù)折射定律可知玻璃磚的折射率為n=eq\f(sinθ1,sinθ2)=eq\f(CD,CE)·eq\f(AC,AB)=1.6。[答案](1)D(2)1.65.(2024·高考天津卷)某小組做測(cè)定玻璃的折射率試驗(yàn),所用器材有:玻璃磚,大頭針,刻度尺,圓規(guī),筆,白紙。(1)下列哪些措施能夠提高試驗(yàn)精確程度________。A.選用兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚B.選用兩光學(xué)表面平行的玻璃磚C.選用粗的大頭針完成試驗(yàn)D.插在玻璃磚同側(cè)的兩枚大頭針間的距離盡量大些(2)該小組用同一套器材完成了四次試驗(yàn),記錄的玻璃磚界線和四個(gè)大頭針扎下的孔洞如下圖所示,其中試驗(yàn)操作正確的是________。(3)該小組選取了操作正確的試驗(yàn)記錄,在白紙上畫出光線的徑跡,以入射點(diǎn)O為圓心作圓,與入射光線、折射光線分別交于A、B點(diǎn),再過A、B點(diǎn)作法線NN′的垂線,垂足分別為C、D點(diǎn),如圖所示,則玻璃的折射率n=____。(用圖中線段的字母表示)解析:(1)為了減小試驗(yàn)誤差,選用的玻璃磚前后表面間距應(yīng)盡量大些,即使玻璃磚內(nèi)的折射光線盡量長(zhǎng)些,A正確;測(cè)量折射率時(shí),只需找出入射光線和折射光線,因此玻璃磚的兩光學(xué)表面可以不平行,B錯(cuò)誤;為了減小試驗(yàn)誤差應(yīng)選用較細(xì)的大頭針完成試驗(yàn),C錯(cuò)誤;兩枚大頭針之間的距離盡量大些,使描繪出的光線誤差盡量小一些,D正確。(2)由題圖可知,選用的玻璃磚兩光學(xué)表面平行,則入射光線應(yīng)與出射光線平行,B、C錯(cuò)誤;又光線在玻璃磚中與法線的夾角應(yīng)小于光線在空氣中與法線的夾角,A錯(cuò)誤,D正確。(3)由折射定律可知n=eq\f(sin∠AOC,sin∠BOD)=eq\f(\f(AC,AO),\f(BD,BO))=eq\f(AC,BD)。答案:(1)AD(2)D(3)eq\f(AC,BD)6.如圖所示,某同學(xué)用插針法測(cè)定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線,并讓入射光線過圓心O,在玻璃磚(圖中實(shí)線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3,使P3攔住P1、P2的像,連接OP3,圖中MN為分界線,虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱,B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn),AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(diǎn)。(1)設(shè)AB的長(zhǎng)度為l1,AO的長(zhǎng)度為l2,CD的長(zhǎng)度為l3,DO的長(zhǎng)度為l4,為較便利地表示出玻璃磚的折射率,需用刻度尺測(cè)量________,則玻璃磚的折射率可表示為________。(2)該同學(xué)在插大頭針P3前不當(dāng)心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度,由此測(cè)得玻璃磚的折射率將________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。解析:(1)sinθ1=eq\f(l1,BO),sinθ2=eq\f(l3,CO),因此玻璃磚的折射率n=eq\f(sinθ1,sinθ2)=eq\f(\f(l1,BO),\f(l3,CO))=eq\f(l1,l3),因此只需測(cè)量l1和l3即可。(2)玻璃磚順時(shí)針轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度,在處理數(shù)據(jù)時(shí),認(rèn)為l1是不變的,即入射角不變,而l3減小,所以測(cè)量值n=eq\f(l1,l3)將偏大。答案:(1)l1和l3eq\f(l1,l3)(2)偏大考向四測(cè)光的波長(zhǎng)1.視察與記錄(1)調(diào)整單縫與雙縫間距為幾厘米時(shí),視察白光的干涉條紋。(2)在單縫和光源間放上濾光片,視察單色光的干涉條紋。(3)調(diào)整測(cè)量頭,使分劃板中心刻度線對(duì)齊第1條亮條紋的中心,登記手輪上的讀數(shù)a1,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板向一側(cè)移動(dòng),當(dāng)分劃板中心刻度線與第n條相鄰的亮條紋中心對(duì)齊時(shí),登記手輪上的讀數(shù)a2,則相鄰兩條紋間的距離Δx=eq\f(|a1-a2|,n-1)。(4)換用不同的濾光片,測(cè)量其他色光的波長(zhǎng)。2.?dāng)?shù)據(jù)處理用刻度尺測(cè)量出雙縫到光屏間的距離l,由公式Δx=eq\f(l,d)λ得λ=eq\f(d,l)Δx計(jì)算波長(zhǎng),重復(fù)測(cè)量、計(jì)算,求出波長(zhǎng)的平均值。[典例4](2024·高考全國(guó)卷Ⅱ)某同學(xué)利用圖示裝置測(cè)量某種單色光的波長(zhǎng)。試驗(yàn)時(shí),接通電源使光源正常發(fā)光;調(diào)整光路,使得從目鏡中可以視察到干涉條紋?;卮鹣铝袉栴}:(1)若想增加從目鏡中視察到的條紋個(gè)數(shù),該同學(xué)可______;A.將單縫向雙縫靠近B.將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)C.將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)D.運(yùn)用間距更小的雙縫(2)若雙縫的間距為d,屏與雙縫間的距離為l,測(cè)得第1條暗條紋到第n條暗條紋之間的距離為Δx,則單色光的波長(zhǎng)λ=________;(3)某次測(cè)量時(shí),選用的雙縫的間距為0.300mm,測(cè)得屏與雙縫間的距離為1.20m,第1條暗條紋到第4條暗條紋之間的距離為7.56mm,則所測(cè)單色光的波長(zhǎng)為______nm(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。[解析](1)相鄰明(暗)干涉條紋的寬度Δx=eq\f(l,d)λ,要增加視察到的條紋個(gè)數(shù),即減小Δx,需增大d或減小l,因此選項(xiàng)B正確。(2)第1條到第n條暗條紋間的距離為Δx,則相鄰暗條紋間的距離Δx′=eq\f(Δx,n-1),又Δx′=eq\f(l,d)λ,解得λ=eq\f(d·Δx,(n-1)l)。(3)由λ=eq\f(d·Δx,(n-1)l),代入數(shù)據(jù)解得λ=630nm。[答案](1)B(2)eq\f(d·Δx,(n-1)l)(3)6307.現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件,要把它們放在如圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置,用以測(cè)量紅光的波長(zhǎng)。(1
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