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雨过天晴,人们常看到天空中出现彩虹,它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象.在说明这个现象时,需要分析光线射入水珠后的光路图.一束细光线射入水珠,水珠可视为一个半径为R的球,球心O到入射光线的垂直距离为d,水的折射率为n.在图13-4-7中画出该束光线射入水珠内经一次反射后又从水珠中射出的光路图.

13-4-7

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如图13-4-6所示的三棱镜中,BC面镀有反射膜,一束白光斜射入AB面,经棱镜后再斜射入AC面,经棱镜后在屏幕的bc段形成彩色光带,则b点颜色是____________色(屏幕距棱镜AC面较近,且与AC平行).

13-4-6

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如图13-4-5所示,从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜的折射后发生色散现象,在光屏的ab间形成一条彩色光带.下面的说法中正确的是(    )

13-4-5

A.a侧是红色光,b侧是紫色光

B.在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长

C.三棱镜对a侧光折射率小于对b侧光的折射率

D.在三棱镜中a侧光的传播速度大于b侧光的传播速度

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如图13-4-4所示,只含黄光和紫光的复色光束PO,沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后,被分成两束光束OA和OB沿如图所示方向射出,则(    )

13-4-4

A.OA为黄光,OB为紫光                            B.OA为紫光,OB为黄光

C.OA为黄光,OB为复色光                         D.OA为紫光,OB为复色光

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如图13-4-3所示,某玻璃棱镜的顶角为θ,恰为黄光的临界角,当白光通过棱镜发生色散,在光屏A上形成彩色光带后,把白光的入射角i逐渐减小到零的过程中,在光屏上会观察到(    )

13-4-3

A.最后在B屏上右边是黄光                      B.最后在B屏上左边是紫光

C.最后B屏上右边是紫光                         D.最后B屏上左边是黄光

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现有毛玻璃屏A、双缝B、白光C、单缝D和透红光的滤片E等元件,要把它们放在图13-3-9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.

13-3-9

(1)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_________________.

(2)将测量头的分划板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13-3-10甲所示,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图13-3-10乙中手轮上的示数为_______________mm,求得相邻亮纹的间距Δx=__________mm.

13-3-10

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

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某同学在用双缝干涉仪做双缝干涉实验时,测得双缝间距d=3.0×10-3 m,双缝到光屏间的距离为1 m,前两次测量手轮上的示数分别为0.6×10-3 m和6.6×10-3 m,两次测量中分划板中心刻线分别对齐第一条亮纹和第五条亮纹中心.求该单色光的波长.

13-3-8

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在双缝干涉的实验中,入射光的频率为5×1014 Hz,从双缝射出的两束光到达屏上某点的路程差为15 000,该点将出现什么样的条纹?

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在双缝干涉实验中,设单缝宽度为h,双缝距离为d,双缝与屏距离为l,当采取下列四组数据中的哪一组时,可在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹(    )

A.h=1 cm d=0.1 mm l=1 m

B.h=1 mm d=0.1 mm l=10 cm

C.h=1 mm d=10 cm l=1 m

D.h=1 mm d=0.1 mm l=1 m

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用双缝干涉测光的波长,实验中采用双缝干涉仪,它包括以下元件:A.白炽灯,B.单缝片,C.光屏,D.双缝,E.滤光片.(其中双缝和光屏连在遮光筒上)

(1)把以上元件安装在光具座上时,正确的排列顺序是:A__________(A已写好).

(2)正确调节后,在屏上观察到红光干涉条纹,测量出10条红亮纹间的距离为a;改用绿色滤光片,其他条件不变,测量出10条绿亮纹间的距离为b,则一定有__________大于__________.

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同步练习册答案