Question

15．一實驗小組在做插針法“測定玻璃的折射率”實驗時，發(fā)現(xiàn)老師給的一塊兩面平行的玻璃磚，其中一面aa′是鍍銀面，光線能反射但不能穿過，于是利用觀察反射光線插針法側(cè)折射率，如甲圖所示，四個黑點(diǎn)P₁、P₂、P₃、P₄依次分別為四個插針位置，乙圖為畫好邊界線移去玻璃后的光路圖，圖中M為OO′的中點(diǎn)．

（1）請在圖乙中畫出玻璃內(nèi)的光路，并標(biāo)出光線進(jìn)入玻璃時的入射角θ₁和折射角θ₂．
（2）用所給的字母，寫出求解玻璃折射率的表達(dá)式n=n=$\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}$；
（3）某同學(xué)將玻璃邊界線畫為丙圖中的兩條虛線，則測出的折射率與實際值相比將會偏大（“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）作出法線，根據(jù)光的折射與反射定律作出光路圖．
（2）根據(jù)折射率的定義式求出折射率的表達(dá)式．
（3）根據(jù)圖示應(yīng)用折射率的定義式分析實驗誤差．

解答 解：（1）分別作出過入射點(diǎn)與出射點(diǎn)的法線，然后作出折射光線與反射光線，光路圖如圖所示：

（2）折射率：n=$\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}$；
（3）由丙圖所示可知，界面aa′偏后，bb′與玻璃界面重合，
則作光路圖測出的入射角θ₁不變而折射角θ₂偏小，由n=$\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}$可知，所測折射率偏大；
故答案為：（1）如圖所示；（2）n=$\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}$；（3）大．

點(diǎn)評 本題考查了測折射率實驗，作出光路圖是正確解題的關(guān)鍵，應(yīng)用這是定律即可解題，本題難度不大．