Question

學校開展研究性學習，某研究小組的同學根據所學的光學知識，設計了一個測量液體折射率的儀器，如圖所示．在一圓盤上，過其圓心O作兩條互相垂直的直徑BC、EF，在半徑OA上，垂直盤面插下兩枚大頭針P₁、P₂并保持P₁、P₂位置不變，每次測量時讓圓盤的下半部分豎直進入液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區域觀察P₁、P₂的像，并在圓周上插上大頭針P₃，使P₃正好擋住P₁、P₂的像．同學們通過計算，預先在圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據P3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值，若∠AOF=30°則（　　）

• A、用該裝置能測量所有液體的折射率
• B、圖中P₃位置處所對應的折射率P₄處的大
• C、作AO的延長線交圓周于K，K處所對應的折射率值應為1
• D、若OP₃與OC的夾角為30°，則P₃處所對應的折射率的值為

  3

• E、測某液體折射率時，在右上方區域觀察不到P₁、P₂的像，說明該液體的折射率大于2

Answer 1

分析：根據折射定律分析大頭針插在P₃、P₄位置時液體的折射率值大小．對于有些液體，可能發生全反射，在KC部分觀察不到大頭針P₁、P₂的像．由圖定出入射角和折射角，由折射定律求出折射率．

解答：解：A、若液體的折射率較大，臨界角較小，光線發生全反射，不從液體射到空中，在KC部分觀察不到大頭針P₁、P₂的像，可知該裝置不能測量所有液體的折射率．故A錯誤．
B、圖中P₃位置處光線的偏折程度比P₄處小，則P₄處對應的折射率大．故B錯誤．
C、作AO的延長線交圓周于K，入射角等于折射角，則對應的折射率為1．故C正確．
D、若OP₃與OC的夾角為30°，知在空氣中的折射角為60°，根據折射定律得，n=

sin60°

sin30°

=

3

．故D正確．
E、測某液體折射率時，在右上方區域觀察不到P₁、P₂的像，知光線發生了全反射，根據sinC=

1

n

，解得n=2，知液體的折射率大于2．故E正確．
故選：CDE．

點評：對于折射定律應用時，要注意公式n=

sini

sinr

的使用條件是光從真空射入介質發生折射．