1、第19章 热学、光学实验,实验20 用双缝干涉测光的波长,实验18 用油膜法估测分子大小,实验19 测定玻璃的折射率,实验18：用油膜法估测分子大小,必备知识 全面把握 核心方法 重点突破方法1 油膜法测分子直径,必备知识 全面把握,1实验目的,(1)会正确测出一滴油酸酒精溶液中油酸的体积及形成油膜的面积 (2)估测油酸分子的大小 2实验原理 将一滴用酒精稀释过的油酸酒精溶液滴在水面上，让油酸尽可能散开，可认为油酸在水面上形成了单分子油膜层，如果把分子看成球形，单分子油膜层的厚度就可以看成油酸分子的直径，事先测出油酸的体积V和油膜的面积S，就可以利用d估算出油酸分子的直径d.,3实验器材 浅水
2、盘(边长为3040 cm)、水、注射器(或滴管)、坐标纸、玻璃板、痱子粉、酒精、油酸、量筒、彩笔等,4实验步骤,(1)配制油酸酒精溶液取油酸1 mL，注入500 mL的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500 mL刻线为止，摇动容量瓶，使油酸充分溶解在酒精中，这样就得到了500 mL含1 mL纯油酸的油酸酒精溶液 (2)在浅盘中盛入适量的水(约2 cm深)，将痱子粉均匀地撒在水面上，使水处于稳定状态 (3)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，记下量筒中滴入1 mL溶液所需加入油酸酒精溶液的滴数n，计算出每滴中的纯油酸的体积V. (4)用注射器(或滴管)靠近水面将一滴油酸酒
3、精溶液滴在水面中央 (5)待油酸膜的面积稳定后，把玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油膜的形状 (6)把玻璃板放在坐标纸上，采用“不足半格的舍去，等于或多于半格的算一格”的方法，数出轮廓内正方形的个数，再根据方格的面积，求出油酸膜的面积S. (7)根据 ，求出油酸分子的直径,5注意事项,(1)实验前应检查浅盘是否干净，如果有油渍将影响实验结果 (2)油酸酒精溶液配制后不要长时间放置，以免酒精蒸发导致浓度改变，使实验误差变大 (3)在浅盘的中央加痱子粉且要适量，使痱子粉自动扩散均匀 (4)由于油酸膜要经过先扩大后收缩的过程，因此画轮廓时要待油酸膜稳定后再画，画时视线要与玻璃板垂直，动作要轻而迅速 (
4、5)本实验只要求估算分子大小，实验结果数量级符合要求即可.,核心方法 重点突破,方法1 油膜法测分子直径,例,湖北荆门2016调考在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸上正方形小方格的边长为10 mm，该油酸膜的面积是_m2；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4106 mL，则油酸分子的直径是_m(上述结果均保留一位有效数字),【解析】,例,实验19：测定玻璃的折射率,必备知识 全面把握 核心方法 重点突破方法2 测定玻璃的折射率,必备知识
5、全面把握,1实验目的 用插针法测定玻璃的折射率 2实验器材 玻璃砖、白纸、大头针、量角器、圆规、三角板、图钉、铅笔等 3实验原理 如图所示，用插针法确定光路，找出与入射光线AO对应的出射光线OB，确定O点，画出折射光线OO，然后测量出1和2的角度，根据 计算出玻璃的折射率,4实验步骤 (1)用图钉把白纸固定在木板上 (2)在白纸上画一条直线aa，并取aa上的一点O为入射点，过O点作法线MN. (3)画出线段AO作为入射光线，并在AO上插上P1、P2两根大头针 (4)在白纸上放上玻璃砖，使其中一个长边与直线aa对齐，并画出与另一条长边对齐的线bb. (5)通过玻璃砖观察并调整视线方向，使P1的像
6、被P2挡住，然后在观察的一侧插上大头针P3，使P3挡住P2、P1的像，再插上P4，使P4挡住P3和P2、P1的像 (6)移去玻璃砖，拔去大头针，由大头针P3、P4的针孔位置确定出射光线OB及出射点O，连接OO得到折射光线 (7)用量角器测量入射角1和折射角2，并计算其正弦值sin 1和sin 2. (8)改变入射角，重复实验，算出不同入射角所对应的 ，并取平均值,5注意事项 (1)实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，同侧两针之间的距离要稍大些 (2)入射角应适当大些，以减小测量角度的误差，但也不宜太大，若入射角太大，在玻璃砖的另一侧会看不清大头针的像 (3)操作时不要用手触摸玻璃砖的光滑光学面
7、，更不能把玻璃砖当尺子使用 (4)在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变,核心方法 重点突破,方法2 测定玻璃的折射率,例1,北京理综201521(1)“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa和bb分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4.在插P3和P4时，应使_(填选项前的字母),AP3只挡住P1的像 BP4只挡住P2的像 CP3同时挡住P1、P2的像 D在bb下方竖直插针P3、P4，使P1P2所在直线与P3P4所在直线平行,【解析】,例1,紫光的折射率较大
8、，经折射后偏折程度较大，跟踪光的传播路径可知紫光要射在M点和Q点，N点和P点是红光，所以A正确【答案】A,考点20 实验:用双缝干涉测光的波长,必备知识 全面把握 核心方法 重点突破方法3 双缝干涉测光的波长,必备知识 全面把握,1实验目的观察干涉图样，测定光的波长2实验器材双缝干涉仪(包括光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头)、刻度尺(分度值为1 mm)等,3实验原理双缝干涉中两个相邻明(暗)条纹间的距离x与光的波长、双缝间距离d及双缝到屏的距离l满足x.因此，只要测出x、d和l，即可求出光的波长.,4实验步骤 (1)观察双缝干涉图样 将光源、单缝、遮光筒、毛玻璃屏依次
9、放在光具座上，如图所示；,接好电源，打开开关，使光源正常发光； 调节各器件的高度，使光源发出的光能沿轴线到达光屏； 安装双缝，使双缝与单缝的缝平行，二者间距510 cm； 观察白光的干涉条纹； 在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹 (2)测定单色光的波长 安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹为止； 使分划板中心刻度线与某条亮条纹的中央对齐，记下手轮上的读数a1，转动手轮，使分划板中心刻度线移动；记下移动的条纹数n和移动后手轮的读数a2，a1与a2之差即n条亮纹的间距； 用刻度尺测量双缝到屏的距离l(双缝间距d是已知的)； 重复测量、计算，求出波长的平均值； 换用不同滤光片，重复实验
10、测量其他单色光的波长,5注意事项 (1)安装器材时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝的缝平行且竖直 (2)光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近 (3)不要直接测量x，要测多条亮条纹的间距，再计算x的平均值，这样可以减小误差,核心方法 重点突破 方法3 双缝干涉测光的波长,例,福建福州2016联考在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉仪按要求安装在光具座上(如图所示)从仪器注明的规格可知：双缝屏的缝间距d，像屏与双缝屏间的距离为L.然后，接通电源使光源正常工作,(1)已知测量头是50分度的游标卡尺某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图甲所示，图甲中的数字是该同学给各亮纹的编号，此时图乙中游标卡尺的读数x11.16 mm；接着转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙所示，此时图丁中游标卡尺的读数x2_mm.,例,(2)利用上述测量结果，该同学经计算得出这种色光的波长660 nm.已知L700 mm，则该同学选用的双缝屏的缝间距d_mm.(计算结果保留两位有效数字),【解析】,例,谢谢观赏,
