Question

在用插針法做“測定玻璃磚折射率”的實驗中，某同學先在白紙上畫出一直線并讓待測玻璃磚一界面ab與線重合放置，再進行插針觀察，如圖所示．梯形abcd是其主截面的邊界線，而 A、B、C、D為該同學在某次實驗時插入的4枚大頭針的位置情況．
（1）請在圖中完成測量玻璃磚折射率的有關光路圖，并標出入射角α和折射角β；
（2）用α和β寫出計算折射率的公式n=．
（3）若所畫的cd線比實際界面向外平移了一些，則測得的折射率將（填“偏小”、“不變”或“偏大”）．

Answer 1

分析：（1）連接AB作為入射光線，連接CD作為出射光線，再作出玻璃磚內部的光路．
（2）根據折射定律寫出計算折射率的公式．
（3）若所畫的cd線比實際界面向外平移了一些，分析入射角和折射角的變化，由折射定律分析誤差．

解答：解：（1）連接AB作為入射光線，入射點為E，連接CD作為出射光線，出射點為F，連接EF，即為作出玻璃磚內折射光線．光路圖如圖（黑線）所示．
（2）根據折射定律得：n=

sini

sinr

=

sinα

sinβ

．
（3）根據光路圖可知，若所畫的cd線比實際界面向外平移了一些，如圖紅線所示，折射角β偏小，入射角α不變，根據n=

sinα

sinβ

得知：測得的折射率將偏大．
答：
（1）光路圖如圖所示．
（2）計算折射率的公式n=

sinα

sinβ

．
（3）測得的折射率將偏小．

點評：對于實驗誤差的分析，關鍵要緊扣實驗原理，用作圖法，確定出入射角與折射角的誤差，即可分析折射率的誤差．