Question

11．某興趣實(shí)驗(yàn)小組利用一環(huán)形玻璃磚測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)時(shí)，將玻璃磚平放在白紙上，在玻璃磚的外側(cè)豎直插上兩枚大頭針P₁、P₂，然后在玻璃磚的內(nèi)側(cè)觀察，調(diào)整視線使P₂的像擋住P₁的像．接著在內(nèi)側(cè)插兩枚大頭針P₃和P₄，使P₃擋住P₁和P₂的像，P₄擋住P₃及P₁和P₂的像．然后在紙上標(biāo)出大頭針的位置以及環(huán)形玻璃磚的輪廓，如圖，0為兩圓弧圓心，圖中畫出了P₁P₂點(diǎn)的連線．
（1）在圖中畫出光路圖．
（2）為了測(cè)出玻璃磚的折射率，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出入射角θ₁和折射角θ₂．
（3）用題中的物理量寫出折射率的公式n=$\frac{sin{θ}_{1}}{si{nθ}_{2}}$．
（4）為了保證光線能夠從CD面射出，則實(shí)驗(yàn)過程中，入射光線P₁P₂與弧AB的入射角應(yīng)適當(dāng)小一些（“小一些”或“無所謂”或“大一些”）．

Answer 1

分析 （1）連接P₁、P₂表示入射光線，連接P₃、P₄表示出射光線，連接兩光線與玻璃磚的交點(diǎn)，即為折射光線，作出光路圖．
（2）在圖中標(biāo)出需要測(cè)量的入射角i和折射角γ．
（3）根據(jù)折射定律得，計(jì)算玻璃折射率的公式n=$\frac{sini}{sinr}$．
（4）為防止光線在弧面CD發(fā)生全反射，光線在弧面AB的入射角應(yīng)適當(dāng)小一些．

解答 解：（1）連接P₁、P₂表示入射光線，連接P₃、P₄表示出射光線，連接兩光線與玻璃磚的交點(diǎn)，即為折射光線，作出光路圖如圖．
（2）入射角θ₁和折射角θ₂如圖所示．
（3）根據(jù)折射定律得，玻璃折射率的公式為n=$\frac{sin{θ}_{1}}{si{nθ}_{2}}$．
（4）為防止光線在弧面CD發(fā)生全反射，光線在弧面AB的入射角應(yīng)適當(dāng)小一些．
答：（1）如圖所示；（2）如圖所示；（3）$\frac{sin{θ}_{1}}{si{nθ}_{2}}$；（4）小一些．

點(diǎn)評(píng) 用插針法測(cè)定玻璃磚折射率原理是折射定律，運(yùn)用幾何知識(shí)和折射定律即可很容易解答本題．