Question

8．“測定玻璃的折射率”實驗中，如圖是在紙上留下的實驗痕跡，其中直線a，a'是描在紙上的玻璃磚的兩個邊．
（1）在玻璃磚的一側豎直插兩個大頭針A，B，在另一側再豎直插兩個大頭針C，D，在插入第四個大頭針D時，要使它擋住C及A、B的像．
（2）某同學根據n=$\frac{L_1}{L_2}$計算玻璃的折射率．請在圖中括號中標出要測的物理量L₁，L₂．

Answer 1

分析 用“插針法”測定玻璃的折射率的原理是折射定律n=$\frac{sini}{sinγ}$，關鍵是確定折射光線，方法是：在玻璃磚的一側豎直插兩個大頭針A、B，在另一側再豎直插兩個大頭針C、D，使C擋住A、B的像，要使D擋住C和A、B的像．作出入射光線和折射光線，畫出光路圖，用量角器量出入射角和折射角，由折射定律算出折射率．也可以以入射點O為圓心作圓，由公式n=$\frac{sini}{sinγ}$=$\frac{L_1}{L_2}$計算出折射率．

解答 解：（1）插在D點的大頭針必須擋住C及A、B的像；這樣才保證沿A、B的光線經過C、D；
作出光路圖，以入射點O為圓心作半徑為r的圓，根據折射率定義，有：
n=$\frac{sini}{sinγ}$=$\frac{{\frac{L_1}{r}}}{{\frac{L_2}{r}}}$=$\frac{L_1}{L_2}$；
在圖中括號中標出要測的物理量L₁，L₂，如圖所示：

故答案為：擋住C及A、B的像，如上圖所示．

點評 解決本題的關鍵理解和掌握實驗的原理和實驗的方法，其中實驗原理是實驗的核心，同時利用單位圓，從而更容易求得折射率．