Question

【題目】小花在做“測定玻璃的折射率”的實驗中，先在白紙上放好玻璃磚，在玻璃磚的一側插上兩枚大頭針P1和P2，然后在另一側透過玻璃磚觀察，插上大頭針P3、P4，如圖所示，aa'和bb'分別是玻璃磚與空氣的兩個界面，用“+”表示大頭針的位置。圖中AO表示經(jīng)過大頭針P1和P2的光線，該光線與界面aa'交于O點，MN表示法線。

（1）請將光路圖畫完整________，并在圖中標出光線進入玻璃磚發(fā)生折射現(xiàn)象的入射角1和折射角2；

（2）該玻璃磚的折射率可表示為n=________。（用1和2表示）

（3）確定P3位置的方法是________。

（4）對實驗中的現(xiàn)象，下面說法正確的是________

A. 大頭針應垂直于紙面插上

B. 此實驗可以不用量角器

C. 如果玻璃磚aa'和bb'不平行，則無法用此方法測量折射率

D. 如果入射角太大，則折射光線會在玻璃磚內表面發(fā)生全反射，而使實驗無法進行

Answer 1

【答案】 sin1／sin2 擋住P1和P2的像 AB

【解析】

（1）[1]由于P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像，故通過P1、P2的光線折射后通過P3、P4，作出光路圖，如圖所示：

（2）[2] 根據(jù)折射定律，玻璃磚的折射率為：

（3）[3] 在另一側透過玻璃磚觀察，插上大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像

（4）[4] 大頭針應垂直地插在紙面上，這樣便于觀察，故A正確；

沒有量角器，可以用下列方法求出折射率：完成了光路圖以后，以O點為圓心、適當長度為半徑畫圓，分別交線段OA于A點，交O、O′連線延長線于C點．過A點作法線NN′的垂線AB交NN′于B點，過C點作法線NN′的垂線CD交NN′于D點，如圖所示

則由幾何知識得到：

又AO=OC，則得折射率

故B正確；

在測定玻璃的折射率的實驗中，所用玻璃的兩表面aa和bb′不平行，只要操作正確，則畫出的光路圖正確，則能正確得出入射角與折射角，由 ，可知折射率n的測量值只與入射角和折射角有關，而與兩個表面的形狀無關，所以測得的折射率不變，所以玻璃磚aa'和bb'不平行，也可以用此方法測量折射率，故C錯誤；

D. 因為光先從空氣射入玻璃中，玻璃兩界面平行，如果入射角太大，則折射光線會在玻璃磚內表面也不會發(fā)生全反射，故D錯誤。