【高考物理重难点突破】热学和光学实验

【情境解读】

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【高分技巧】

用油膜法估测油酸分子的大小

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①配制：纯油酸1 mL中注入酒精，至__500__ mL线

②计算：据n滴体积，求__每滴__油酸酒精溶液体积V0

③操作：痱子粉__均匀__撒在水面中心；用滴管将__一滴__油酸酒精溶液滴在水面上

④描轮廓：油酸薄膜形状__稳定__后，复制到玻璃板上

①考计算：准确计算1滴油酸酒精溶液中__纯油酸__体积

②考估算：正确估算油膜面积，估算分子大小

③误差分析：痱子粉撒太多厚度__不均__，致油酸__散不开__等

④考细节：再次实验时，应保持浅盘清洁，可用酒精清__洗__，用脱脂棉__擦__，用清水__冲__

探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系

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①涂抹：减小摩擦、防止漏气，保证气体质量不变

②缓慢：缓慢改变气体体积

③记录：6～8组数据

④作图：绘制p－图像，通过实验结果，分析得出结论

①考装置：竖直

②考操作：抹润滑油、装橡胶套

③考读数：读取气柱长

③结论：如何得出结论

测量玻璃的折射率

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①准备：画aa′，取O点作法线MM′；画AO，插P1、P2两根大头针

②插针：放玻璃砖，画bb′，观察，插P3、P4，注意：玻璃砖与白纸的__相对位置__不能改变

③作折射线：由P3、P4的位置确定出射光线O′B及出射点O′，连接O、O′得到折射线段__OO′__

①考操作：插P3要使P3挡住P1、P2的__像__，插P4要使P4挡住P1、P2的__像和P3__

③考处理：连OO′，测θ1和θ2据计算、__作图__或单位圆法即可求得折射率

④考注意点：大头针间距离要稍__大__一些，θ1不宜太大或太__小__；手不能触摸__光学面__；也不能把玻璃砖界面__当尺子__画界线等．

用双缝干涉实验测量光的波长

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①操作：调__共轴__，安装单缝和双缝，放滤光片，观察单色光的干涉条纹

②测波长：使分划板中心刻线对齐第1和n条亮条纹的__中央__，记下此时手轮上的读数

①考操作：调各器件的高度要使光沿遮光筒轴线到达光屏，使单缝与双缝__平行__、二者间距约为5～10 cm

②考读数：考测量头__读数__

③考计算：会计算__相邻__条纹间距，根据公式求出波长

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【考向一：用油膜法估测油酸分子的大小】

1．对“V”的测量

(1)配制一定浓度的油酸酒精溶液，设其浓度为n。

(2)用注射器吸取一段油酸酒精溶液，读出它的体积为V0。

(3)再把它一滴滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数N。

(4)则一滴油酸酒精溶液中，纯油酸的体积V＝。

2．对“S”的测量

(1)数出轮廓范围内正方形的个数n0，不足半个的舍去，多于半个的算一个。

(2)用正方形的个数乘单个正方形的面积S0计算出油膜的面积S＝n0S0。

1．在“估测油酸分子大小的实验”中，具体操作如下：

①取油酸1.0 mL注入2 500 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到2 500 mL的刻度为止，摇动容量瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；

②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴；

③在边长约40 cm的浅水盘内注入约2 cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精溶解后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有痱子粉，可以清楚地看出油膜轮廓；

④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状；

⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上。

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(1)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含油酸为______m3，油膜面积为________m2，求得的油酸分子直径为________m(此空保留1位有效数字)。

(2)若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为ρ。则下列说法正确的是________。

A．1 kg油酸所含有分子数为ρNA

B．1 m3油酸所含分子数为

C．1个油酸分子的质量为

D．油酸分子的直径约为

(3)某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大。出现这种结果的原因可能是________。

A．在求每滴溶液体积时，1 mL溶液的滴数少记了2滴

B．计算油膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理

C．水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开

D．做实验之前油酸溶液搁置时间过长

2．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.5 mL，用注射器测得1 mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1 cm，则可求得：

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(1)油酸薄膜的面积是________cm2。

(2)油酸分子的直径是________m(结果保留2位有效数字)。

(3)某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大，可能是由于________。

A.油膜中含有大量未溶解的酒精

B.计算油膜面积时，错将全部不完整的方格作为完整方格处理

C.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格

D.水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开

(4)利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油酸在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为________(分子看成球体)。

(5)本实验体现的物理思想方法为________。

A.控制变量法B.理想化模型法

C.极限思想法D.整体法与隔离法

3．(1)在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，实验简要步骤如下：

A.用公式d＝，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小

B.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数

C.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V

D.用浅盘装入约2 cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面

E.将油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上

F.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)再根据方格的边长求出油膜的面积S

上述实验步骤的合理顺序是________。

(2)以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1 cm，则可求得：

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①油酸薄膜的面积是________cm2；

②一滴溶液中纯油酸的体积是________mL；

③油酸分子的直径是________m(③的结果保留1位有效数字)；

(3)在实验操作及数据处理过程中，以下说法中正确的是________。

A.为了防止酒精的挥发，配置的油酸酒精溶液不能长时间放置

B.处理数据时将油酸分子看成单分子层且紧密排列

C.处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就得到了油酸分子的直径

D.若实验中撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径将偏大

4． (2023汕尾调研)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.5 mL，用注射器测得1 mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示，图中正方形格的边长为1 cm.

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(1) 本实验体现的物理思想方法为____________．

A. 控制变量法　　B. 理想化模型

C. 极限思想法　　D. 整体法与隔离法

(2) 油酸分子的直径是____________m．(结果保留两位有效数字)

(3) 某次实验时，滴下油酸溶液后，痱子粉迅速散开形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是____________．

A. 盆中装的水量太多

B. 盆太小，导致油酸无法形成单分子层

C. 痱子粉撒得太多，且厚度不均匀

(4) 某次实验时，该小组四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是____________．

A. 甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗

B. 乙同学用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为1 mL，不小心错记录为81滴

C. 丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格

D. 丁同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了

5．(1)如图1所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________(用符号表示)．

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(2)在该实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有1 mL油酸．用注射器测得1 mL上述溶液有100滴，把2滴该溶液滴入盛水的浅盘里，画出油膜的形状如图2所示，坐标格的正方形大小为20 mm×20 mm.可以估算出油膜的面积是________ m2，2滴油酸溶液中纯油酸的体积为____m3，由此估算出油酸分子的直径是________m(所有结果均保留两位有效数字)．

(3)某同学通过测量出的数据计算分子直径时，发现计算结果比实际值偏大，可能是由于________．

A．油酸未完全散开

B．油酸溶液浓度低于实际值

C．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格算作一格

D．求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴

【考向二：探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系】

实验装置图

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图2

(1)用注射器封闭一段空气，把橡胶套塞住，保证气体的质量不变。

(2)读出空气柱的长度L和空气柱的压强p。

(3)缓慢向下压或向上拉柱塞，分别读取空气柱的长度和气体压强的大小，记录数据。

(4)根据数据得出p－V图像或p－ 图像，得出p、V的关系。

6．如图为“研究一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积的关系”实验装置：

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(1)图3中直接与注射器相连的方框所代表的实验器材是____________。为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是________________和________________________。

(2)由注射器的满刻度处开始推动活塞，记录刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p，用V－ 图像处理实验数据，得出图所示的图线，如果实验操作规范正确，那么V0代表________________________。

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(3)某同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强p与注射器刻度值V。在实验中出现压强传感器软管脱落，他重新接上后继续实验，其余操作无误。若该同学用软管脱落前测得的实验数据在图5中画出了V－图线，则在图中大致画出可能的、符合软管脱落后测得的实验数据的那部分V－ 图线。

7．(2023山东卷)利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强p和体积V(等于注射器示数V0与塑料管容积ΔV之和)。逐次增加砝码质量，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。

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回答以下问题：

(1)在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体________。

A.p与V成正比B.p与成正比

(2)若气体被压缩到V＝10.0 mL，由图乙可读出封闭气体压强为________Pa(保留3位有效数字)。

(3)某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而________(选填“增大”或“减小”)。

8．(2022辽宁模拟)小华同学利用圆柱体注射器选取一段空气柱为研究对象来“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”，实验装置如图甲所示，它由注射器与气压计组成。

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(1)实验的条件：在柱塞上涂油防止漏气，以保证气体________不变；缓慢地推、拉柱塞，以保证在体积改变时________不变。

(2)物理量的测量：空气柱的压强p可以从仪器上方压力表的指针读出，空气柱的长度l可以在玻璃管侧的刻度尺上读出，空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V。小华实验前用游标卡尺测量了圆柱体注射器的内径，从图乙上读出的测量结果D＝________ mm；用手把柱塞向下压或向上拉，读出体积与压强的几组数据。

(3)数据分析：小华发现空气柱的体积越小，压强就越大。通过分析，为了找到体积与压强的关系，是否一定要测量空气柱的横截面积？________(填“是”或“否”)；为了进一步通过图像来检验空气柱的压强是否跟体积成反比这个猜想，以压强p为纵坐标，应以________(填“V”或“”)为横坐标，把各组数据在坐标系中描点，如果图像中的各点位于延长线过原点的同一条直线上，就说明在温度不变时压强与体积成反比。

9． (2023广东省实验中学)某位同学用DIS研究“在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图甲所示．操作步骤如下：

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①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来．

②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强．

③重复上述步骤②，多次测量并记录．

④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论．

(1) 关于该实验，下列说法中正确的是____________．

A. 移动活塞时应缓慢一些

B. 为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞

C. 在柱塞与注射器壁间涂上润滑油的目的是减小摩擦力

(2) 为了能直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出____________(填“p－V”或“p－”)图像．对图像进行分析，如果在误差允许范围内该图像是一条____________________，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比．

(3) 该同学测得的实验数据在计算机屏幕上显示如下表所示，仔细观察“p·V”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的可能原因是___________________ ___________________________________________________________________.(一条即可)

序号

V/mL

p/(×105   Pa)

p·V/(×105 Pa·mL)

1

20.0

1.001 0

20.020

2

18.0

1.095 2

19.714

3

16.0

1.231 3

19.701

4

14.0

1.403 0

19.642

5

12.0

1.635 1

19.621

(4) 该同学在另一次实验中又绘制了－V图像，如图乙所示，则连接注射器与压强传感器的软管内的气体体积为____________．

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10.(1)如图所示，用一个带有刻度的注射器及计算机辅助系统来探究气体压强与体积的关系，实验中所研究的对象是________，应保持不变的物理量是________和________，它的体积可从________直接读出，它的压强由图中的压强传感器等计算机辅助系统得到。

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(2)某同学在做“气体的压强与体积的关系”实验中，测得的实验数据在计算机屏幕上显示如下表所示，仔细观察“p·V”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的可能原因是________。

序号

V/mL

p/(×105 Pa)

p·V/(×105 Pa·mL)

1

20.0

1.001 0

20.020

2

18.0

1.095 2

19.714

3

16.0

1.231 3

19.701

4

14.0

1.403 0

19.642

5

12.0

1.635 1

19.621

A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大

B.实验时环境温度升高了

C.实验时外界大气压强发生了变化

D.实验时注射器内的气体向外发生了泄漏

(3)某同学在一次实验中，计算机屏幕显示如图所示，其纵坐标表示封闭气体的压强，则横坐标表示的物理量是封闭气体的________。

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A.热力学温度T

B.摄氏温度t

C.体积V

D.体积的倒数

【考向三：测量玻璃的折射率】

1．一个重要实验步骤

在玻璃砖的另一侧插上P3，使P3挡住P1、P2的像，再插上P4，使P4挡住P3和P1、P2的像。

2．三个数据处理的方法

(1)计算法：由n＝，算出不同入射角时的n值，并取平均值。

(2)图像法：作sin θ1－sin θ2图像，由n＝可知其斜率为折射率。

(3)单位圆法：以入射点O为圆心，作半径为R的圆，如图所示，则sin θ1＝，sin θ2＝，OE＝OE′＝R，所以用刻度尺量出EH、E′H′的长度就可以求出n＝＝。

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3．两个减小误差的实验要求

(1)实验时，应尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间、P3和P4之间、P2和O、P3与O′之间距离要稍大一些。

(2)入射角θ1不宜太大(接近90°)，也不宜太小(接近0°)，当θ1太大时，反射光较强，折射光较弱，当θ1太小时，入射角、折射角测量的相对误差较大。

11.如图甲所示，某同学在“测量玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′。O为直线AO与aa′的交点。在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针。

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(1)该同学接下来要完成的必要步骤有________。

A.插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像

B.插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像

C.插上大头针P4，使P4仅挡住P3

D.插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像

(2)过P3、P4作直线交bb′于O′，过O′作垂直于bb′的直线NN′，连接OO′。测量图甲中角α和β的大小。则玻璃砖的折射率n＝________。

(3)该同学在测量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图之后，过O作垂直于aa′的直线MM′，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO′的延长线于C点，过A点和C点作垂直MM′的线段分别交于B点和D点，如图甲所示。测量有关线段的长度，可得玻璃的折射率n＝________(用图中线段字母表示)。

(4)如图乙所示，该同学在实验中将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得过宽。若其他操作均正确，则折射率的测量值________准确值(填“大于”“小于”或“等于”)。

12.(2023广东卷)某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下：

(1)将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界。

(2)①激光笔发出的激光从玻璃砖上的M点水平入射，到达ef面上的O点后反射到N点射出，用大头针在白纸上标记O点、M点和激光笔出光孔Q的位置；

②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作QM连线的延长线与ef面的边界交于P点，如图(a)所示；

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③用刻度尺测量PM和OM的长度d1和d2，PM的示数如图(b)所示，d1为________cm。测得d2为3.40 cm。

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(3)利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式n＝________；由测得的数据可得折射率n为________(结果保留3位有效数字)。

(4)相对误差的计算式为δ＝×100%。为了减小d1、d2测量的相对误差，实验中激光在M点入射时应尽量使入射角________。

13.(2023海南卷)如图所示，在用激光测玻璃砖折射率的实验中，玻璃砖与光屏P平行放置，从另一侧用激光笔以一定角度照射，此时在光屏上的S1处有激光点，移走玻璃砖，光点移到S2处。

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(1)请在图中画出激光束经玻璃砖折射后完整的光路图；

(2)已经测出AB＝l1，OA＝l2，S1S2＝l3，则折射率n＝________(用l1、l2、l3表示)；

(3)若改用宽度比ab更小的玻璃砖做实验，则S1S2间的距离会________(选填“变大”“变小”或“不变”)。

14.某同学用插针法测量某种材料制成的三棱镜的折射率，主要实验步骤如下：

(1)先在木板上铺一张方格纸，方格纸上的小格子均为正方形，将棱镜放在方格纸上，然后画出棱镜的界面，如图所示。在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“·”表示大头针的位置，然后在另一侧透过棱镜观察，并依次插上大头针P3和P4，利用相关实验器材测出棱镜的折射率，下列说法正确的有________。

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A.P3只需挡住P2的像

B.P4挡住P3的同时，还要挡住P1和P2的像

C.该实验除刻度尺外，还必须使用量角器

D.该实验仅需使用刻度尺，无需使用量角器

(2)经正确操作，四枚大头针的位置如图3所示，请在图上作出实验光路图。

(3)依据光路图，可得该棱镜的折射率为________(计算结果保留3位有效数字)。

15.小明同学为探究光的折射规律设计了如图所示的实验装置，在玻璃水槽中竖直放置的光屏由E和F两个半圆形光屏组成，其竖直方向的直径NOM为两半圆屏的分界线，其中光屏F可绕直径NOM在水平方向前后折转。

(1)实验时，先让光屏E、F位于同一平面内，一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中，在光屏F上______(选填“能”或“不能”)看到折射后的光束；小明将光屏F向后折转一定角度后，则在光屏F上________(选填“能”或“不能”)看到折射光线，这说明折射光线和入射光线________(选填“在”或“不在”)同一平面内；

(2)小明探究光从水射向空气时，折射角与入射角的关系，测得的数据如下表所示。由表中数据可知，光从水斜射入空气中时，折射角__________(选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。

入射角

22°

32°

41°

折射角

30°

45°

60°

【考向四：用双缝干涉实验测量光的波长】

实验装置图及实验原理

(1)如图所示

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(2)原理：Δx＝λ，因此，只要测出Δx、d、l即可测出波长λ。

(3)Δx的测量：调节测量头，使分划板中心刻线对齐第1条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a1；转动手轮，当分划板中心刻线与第n条相邻的亮条纹中心对齐时，记下手轮上的读数a2；则相邻两条亮条纹间的距离Δx＝。

16.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：

(1)“用双缝干涉测量光的波长”实验装置如图所示，光具座上a、b、c处放置的光学元件依次为________。

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A.滤光片　双缝　单缝B.滤光片　单缝　双缝

C.单缝　滤光片　双缝D.双缝　滤光片　单缝

(2)某同学用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻度线对准亮条纹A的中心，记录手轮上的示数x1，然后他转动测量头，使分划板中心刻度线对准亮条纹B的中心，这时手轮上的示数是x2，若测得双缝与屏之间的距离为l，双缝间距为d，则对应光波的波长λ＝________。

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17.利用双缝干涉测量光的波长实验中，双缝相距d，双缝到光屏的距离L，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图所示，则：

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(1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA＝________mm，xB＝________mm，相邻两条纹间距Δx＝________mm。

(2)波长的表达式λ＝________(用Δx、L、d表示)。

(3)若将滤光片由红色换为绿色，得到的干涉条纹间距将________(选填“变大”“不变”或“变小”)。

(4)若仅将屏向远离双缝的方向移动。可以________(填“增加”或“减少”)从目镜中观察到的条纹个数。

18.(2023深圳第一次调研)某实验小组使用图甲的装置测量某红色激光的波长．用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝间的宽度d＝0.2 mm.激光经过双缝后投射到光屏中的条纹如图乙所示，由刻度尺读出A、B两亮纹间的距离x＝__________mm.通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离L＝2.0 m，已知＝(Δx为相邻两条亮纹间的距离)，则该激光的波长λ＝____________m．如果用紫色激光重新实验，相邻亮纹间距会____________(填“变大”“变小”或“不变”).

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甲

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乙

19.(2023江苏苏州中学模拟)(1)细丝和单缝有相似的衍射图样,在相同条件下,小明用激光束分别垂直照射两种不同直径的细丝Ⅰ和细丝Ⅱ,在光屏上形成的衍射图样如图甲中a和b所示,已知细丝Ⅰ的直径为0.605 mm,现用螺旋测微器测量细丝Ⅱ的直径,如图乙所示,细丝Ⅱ的直径为 mm,图甲中的(选填“a”或“b”)是细丝Ⅱ的衍射图样; 

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甲

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乙

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丙

(2)小明在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时,尝试用单缝和平面镜做类似实验。单缝和平面镜的放置如图丙所示,白炽灯发出的光经滤光片成为波长为λ的单色光照射单缝,能在光屏上观察到明暗相间的干涉条纹。

①若S视为其中的一个缝,那么相当于另一个“缝”;

②小明测得单缝与镜面延长线的距离为h、与光屏的距离为D,光的波长用λ表示,则条纹间距的表达式可写为Δx=;

③实验表明,光从光疏介质射向光密介质界面发生反射,在入射角接近90°时,反射光与入射光相比,相位有π的变化,即半波损失。如果把光屏移动到和平面镜接触,则接触点P处是(选填“亮条纹”或“暗条纹”);

④实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0.15 mm,单缝到光屏的距离D=1.2 m,观测到第3个亮条纹中心到第12个亮条纹中心的间距为22.78 mm,则该单色光的波长λ= m(结果保留三位有效数字);

⑤随后小明撤去平面镜,在单缝下方A处放置同样的另一单缝,形成双缝结构,则在光屏上(选填“能”或“不能”)观察到干涉条纹。

20.(2024湖南师大附中二模)某同学利用如图甲所示装置测量某种单色光波长。实验时,接通电源使光源正常发光,调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:

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甲

(1)关于本实验,下列说法正确的是。

A.若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮,可能是因为光源、单缝、双缝与遮光筒不共轴所致

B.A处为单缝,B处为双缝,滤光片在A和B之间

C.A处为单缝,B处为双缝,滤光片在凸透镜和A之间

D.若想增加从目镜中观察到的条纹个数,可以换用间距更小的双缝

(2)某次测量时,选用的双缝的间距为0.4 mm,测得屏与双缝间的距离为0.5 m,用某种单色光实验得到的干涉条纹及分划板在某两个位置时游标卡尺的读数如图乙所示,则①位置对应的读数为 mm。②位置对应的读数为15.6 mm,则所测单色光的波长约为 nm(结果保留整数部分)。

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乙

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丙

(3)若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行,如图丙所示,在这种情况下测量相邻条纹间距Δx,则波长λ的测量值(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值。

▐ 来源：网络

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