34.请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做,则每科按所做的第一题计分。
[物理——选修3–4](15分)
(1)(5分)在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是________(选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.改用红色激光
B.改用蓝色激光
C.减小双缝间距
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D.将屏幕向远离双缝的位置移动
E.将光源向远离双缝的位置移动
(2)(10分)一直桶状容器的高为2l,底面是边长为l的正方形;容器内装满某种透明液体,过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。容器右侧内壁涂有反光材料,其他内壁涂有吸光材料。在剖面的左下角处有一点光源,已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直,求该液体的折射率。

答案
(1) ACD (2) 1.55
解析
(1)根据双缝干涉条纹间距的表达式可知,改用红色激光,由于红光的波长大于绿色激光的波长,故纹间距增大,选项A正确;由于蓝光的波长小于绿光的波长,故纹间距减小,选项B错误;减小双缝间距d,纹间距增大,选项C正确;将屏幕向远离双缝的位置移动l,纹间距增大,选项D正确;选项E错误;综上本题选ACD。
(2) 设从光源发出直射到D点的光线的入射角为i1,折射角为r1,在剖面内做光源相对于反光壁的镜像对称点C,连接CD,交反光壁于E点,由光源射向E点的光线,反射后沿ED射向D点;光线在D点的入射角为i2,折射角为r2,如图所示;

设液体的折射率为n,由折射定律:①

依题意:③
联立①②③解得:④
由几何关系:⑤

联立④⑤⑥解得:n=1.55
考查方向
(1)用双缝干涉实验测定光的波长
(2)光的反和折射
解题思路
(1)根据双缝干涉条纹间距的表达式讨论纹间距的变化,基础题。
(2) 根据题意:液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直,作出光路图,根据折射定律列出两条垂直光线的方程,再根据几何关系确定入射角的正弦值,从而求出液体的折射率。
易错点
(1)熟练掌握及明确各物理量的物理意义是解题的关键。
(2)根据题意画出光路图是解题的关键,根据几何关系确定入射角的正弦值表达式是易错点。