Question

【題目】用圓弧狀玻璃磚做測定玻璃折射率的實驗時，先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚，在玻璃磚的一側豎直插上兩枚大頭針P1、P2，然后在玻璃磚的另一側觀察，調整視線使P1的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在的一側插兩枚大頭針P3和P4，使P3擋住P1和P2的像，P4擋住P3以及P1和P2的像，在紙上標出大頭針位置和圓弧狀玻璃磚輪廓，如圖甲所示，其中O為兩圓弧圓心，圖中已畫出經P1、P2點的入射光線．

(1)在圖上補畫出所需的光路___________．

(2)為了測出玻璃的折射率，需要測量入射角和折射角，請在圖中的AB分界面上畫出這兩個角_________．

(3)用所測物理量計算折射率的公式為n＝________．

(4)為了保證在弧面CD得到出射光線，實驗過程中，光線在弧面AB的入射角應適當________(填“小一些”“無所謂”或“大一些”)．

(5)多次改變入射角，測得幾組入射角和折射角，根據測得的入射角和折射角的正弦值，畫出了如圖乙所示的圖象，由圖象可知該玻璃的折射率n＝________．

Answer 1

【答案】 (1)如圖；（2）如圖；(3)

(4)小一些 (5)1.5

【解析】(1)連接P3、P4與CD交于一點，此交點即為光線從玻璃磚中射出的位置，由于P1、P2的連線與AB的交點即為光線進入玻璃磚的位置，連接兩交點即可作出玻璃磚中的光路，如圖所示．

(2)連接O點與光線在AB上的入射點即為法線，作出入射角和折射角如圖中i、γ所示．

(3)由折射定律可得 .

(4)為了保證能在弧面CD上有出射光線，實驗過程中，光線在弧面AB上的入射角應適當小一些，才不會使光線在CD面上發生全反射．

(5)圖象的斜率k＝＝n，由題圖乙可知斜率為1.5，即該玻璃的折射率為1.5.