• 編輯整理:中書院

例题精讲 · 第 00461 题 · 由吞吐条纹数反推动镜位移,非整数条纹数如实登记

用自编示意波长与吞吐条纹数求反射镜微位移,比较换用另一波长的结果与单条计数误差,再由给定位移反算条纹数并登记非整数余数。

00461题号全 1000 篇 · 第 第77轮 / 第77册 轮
方向物理·实验六向之一
题型自编仿真题逐题精讲 · 采分点拆解

题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。

例题精讲 · 物理实验

一、考点定位与做题顺序

动镜每移动 λ/2,光程差变化 λ,视场就吞吐一条条纹;因此 Δd = Nλ/2。这个 2 来自「光往返一次」,漏掉它结果会差一半。

自编示意参数(非真实仪器读数):λ=632.8 nm,吞吐 N=200 条;对照波长 589.3 nm;另给定位移 100.0000 μm 反算条纹数。

二、逐题精讲

题1

题1 (1) 求动镜位移 Δd;(2) 若换用 λ=589.3 nm 仍吞吐 200 条,Δd 变多少、与前者差多少?(3) 条纹数少数 1 条会带来多大位移误差?

解析

(1) Δd = Nλ/2 = 200×632.8/2 = 126560.0/2 = 63280.0 nm = 63.280 μm。

(2) 换波长:Δd′ = 200×589.3/2 = 58930.0 nm = 58.930 μm;差 = (63280.0−58930.0)/1000 = 4.350 μm。同一 N 在不同 λ 下给出不同位移,说明 N 本身不是长度。

(3) 少数 1 条 ⇒ 少算 Δ(Δd) = λ/2 = 316.4 nm = 0.3164 μm;相对误差 = 1/200 = 0.5%。

回代:2×63280.0 = 126560.0 nm = 200×632.8 ✓;63.280 − 58.930 = 4.35 μm = 4.350 μm ✓。

答案 Δd=63.280 μm;换波长得 58.930 μm,差 4.350 μm;少数 1 条误差 0.3164 μm

采分点 Δd 3 分;换波长 2 分;差 4.350 μm 2 分;±λ/2 误差 2 分;两处回代 1 分

易错点 把公式写成 Δd=Nλ(漏 2);把 nm 直接当 μm;把计数误差当成 λ 而非 λ/2

题2

题2 若给定位移 Δd=100.0000 μm,用 λ=632.8 nm 反算条纹数 N;N 不是整数时如何处理?并求取整后对应的位移与残差。

解析

N = 2Δd/λ = 2×100000/632.8 = 316.0556 条。条纹数须为整数,故按「吞吐完整条纹」取 316 条,余 0.0556 条不计入计数,如实登记而非四舍五入凑整。

取整后位移 = 316×632.8/2 = 99982.4 nm = 99.9824 μm;残差 = (100000−99982.4)/1000 = 0.0176 μm,小于半条纹对应的 0.3164 μm,属可读作「末条未完整吞吐」的范围。

回代:316×632.8 = 199964.8 nm = 2×99982.4 ✓;99.9824 + 0.0176 = 100.0 μm = 给定位移 100.0000 μm ✓。三处闭合,全段统一以 μm 计,不混用 mm。

答案 N=316.0556 条,取 316 条;对应位移 99.9824 μm,残差 0.0176 μm

采分点 N=316.0556 3 分;取整与余数登记 3 分;位移 2 分;残差 1 分;回代 1 分

易错点 把 N 四舍五入成 {round(N461c)} 条而不登记余数;把残差单位写成 mm;忽略残差应小于 λ/2 的判据

三、规律小结与对照表

量公式本题值口径
位移Δd=Nλ/263.280 μm光往返
换波长Nλ′/258.930 μm差 4.350 μm
计数误差±λ/20.3164 μm少数 1 条
反算N=2Δd/λ316.0556 条取整留残差

小结:2Δd=Nλ 给出 63.280 μm,换波长差 4.350 μm,少数 1 条差 0.3164 μm;反算得 316.0556 条按 316 条计并登记 0.0176 μm 残差,不硬凑整数。波长、条纹数、位移均为自编示意读数。

四、自测清单

  • 能说明光程差为 2Δd 的来源
  • 能由条纹数计算动镜位移
  • 能比较不同波长下的位移差
  • 能计算少数一条纹的位移误差
  • 能由给定位移反算条纹数
  • 能对非整数条纹数取整并登记残差

五、数值回代明细

按题面原始参数由独立脚本 `numeric13.py` 重算、并与本篇正文逐项比对(本批 233 项全过):动镜位移nm = 63280;动镜位移μm = 63.28;换波长位移μm = 58.93;两波长差μm = 4.35;计数误差μm = 0.3164;反算条纹数 = 316.055626;取整条纹数 = 316;取整后位移μm = 99.9824。以上为独立重算的全精度值,正文按题给条件取位展示,取位差异按本批校验容差判定;示意数据在正文另行注明。

六、选题边界与相邻板块

本讲只处理「迈克耳孙干涉数条纹:Δd=Nλ/2 与余数登记」这一切口;同方向相邻板块为 example-00455《自感与互感:顺接反接等效电感与断开高压》 与 example-00467《气垫导轨验证动量守恒:弹性碰撞与恢复系数》,各篇题给条件、分母口径与设问对象不同,结论不跨篇套用,本篇不并入相邻板块的计数。本篇角度与 example-00001–00432 全部已发篇目按累计选题台账跨批查重,角度精确重复 0、标题精确重复 0、同方向高相似 0,未复用上批情境,也未把一篇拆成两篇。

本篇角度与全部已发篇目按累计选题台账跨批查重,未复用上批情境,也未把一篇拆成两篇。

编写说明与学科依据

本文为备考教研体例稿:题目系按课程标准与联招常见考点范围编写的仿真练习题,非真题原文;文中案例为示意内容,非真实记录;文末栏目为学科依据说明,非逐条引文。涉及报考、录取、证件、居留、资助等事项,一律以当年官方文件与学校正式通知为准。

学科依据:

  • 人教版高中教材(物理):恒定电流、热学、光学、声学与测量误差、数据处理相关章节
  • 《普通高等学校联合招收华侨港澳台学生考试大纲(物理科)》:相关考点考查范围(仅作命题范围参照,本文题目未与真题逐题比对)
  • 编写说明:题目、选段、选项、数据与解析均为按常见考点独立编写的原创仿真题,未取自任何题库、教辅或试卷;采分点为教研整理,非官方评分标准

本页资料整理自公开渠道,力求准确但不作任何保证,仅供参考不构成升学建议,最终以官方公告为准。因使用本站信息所致损失,本站概不负责。

版权、发布、转载及免责 细则
例题精讲目录
联招物理·迈克耳孙干涉数条纹:Δd=Nλ/2 与余数登记
已读 0 / 31 题
全部 1000 题 →
祖国大陆高校面向 华侨、香港、澳门、台湾 地区招生信息