Question

请完成下列实验：
（1）如图1中，①是光源，⑤是光屏，它们之间的②、③、④依次是

滤光片、

、

单缝

、和

双缝

．（选填单缝、双缝、滤光片）
（2）利用如图1中的装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法
A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄
B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变窄
D．换一个两缝之间距离稍大的双缝，干涉条纹间距变窄
E、去掉滤光片后，干涉现象消失
其中正确的是：

ABD

．
（3）用三棱镜做“测定玻璃折射率”实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P₁和P₂，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P₁的像被P₂的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P₃和P₄，使P₃挡住P₁、P₂的像，P₄挡住P₃和P₁、P₂的像，在纸上标出大头针位置和三棱镜轮廓，如图2所示．
（1）在本题的图上画出所需的光路；
（2）为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是

入射角θ₁、

、

折射角θ₂

，在图上标出它们；
（3）计算折射率的公式是n=

sinθ1

sinθ2

．

Answer 1

分析：（1）通过滤光片获得单色光，单缝到双缝距离相等，获得相干光源．
（2）由双缝干涉条纹的间距△X=

L

d

λ知，增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离，可以增大④和⑤之间的距离，或换用更长波长的光．
（3）（1）大头针P₁、P₂的连线表示入射光线，P₃、P₄的连线表示出射光线，作出光路图．
（2）（3）研究光线在三棱镜左侧面上折射情况，标出入射角与折射角，根据折射定律得出玻璃砖的折射率表达式．

解答：解：（1）②、③、④依次是滤光片、单缝、双缝；
（2）ABCD、依据双缝干涉条纹间距公式△X=

L

d

λ知，要使干涉条纹的间距变小，需要改用波长更短的单色光或减小双缝与屏之间的距离L，或增大双缝的间距．故ABD正确．C错误．
E、去掉滤光片后，仍然能产干涉现象，故E错误．
故选ABD
（3）（1）大头针P₁、P₂的连线表示入射光线，P₃、P₄的连线表示出射光线，连接P₁、P₂作直线交AC边于O点，连接P₃、P₄，作直线交AB边于O′点，连接O、O′点，即为光线传播路径．画出光路图如图．
（2）过O点作AC边法线OF，量出入射角θ₁、折射角θ₂．
（3）如图，光线在棱镜左侧面上折射时入射角为θ₁，折射角为θ₂，根据折射定律得到折射率n=

sinθ1

sinθ2

故答案为：（1）滤光片、单缝、双缝  
（2）ABD
（3）（1）根据插针法确定光线路径，连接P₁、P₂作直线交AC边于O点，连接P₃、P₄，作直线交AB边于O′点，连接O、O′点，即为光线传播路径．如图所示．
（2）过O点作AC边法线OF，量出入射角θ₁、折射角θ₂．（需要测量的量）
（3）根据折射定律可得率n=

sinθ1

sinθ2

．

点评：第1题考查了双缝干涉实验的原理图，影响条纹间距的因素，记住公式．用插针法测定玻璃砖的实验，基本原理是折射定律，要掌握确定入射光线和出射光线的方法，画光路图时要注意标上箭头．