Question

18．在“測定玻璃的折射率”實驗中，某同學已經正確操作插好了前3枚大頭針，如圖甲所示．

（1）在插第4枚大頭針時，正確操作是：讓第4枚大頭針同時擋住第3枚大頭針和第1、2枚大頭針的像．
（2）在圖乙中畫出完整的光路圖．
（3）對你畫出的光路圖進行計算，求得該玻璃磚的折射率n=1.25（保留3位有效數字）．

Answer 1

分析 （1）在插第4枚大頭針時，正確操作是讓第4枚大頭針同時擋住第3枚大頭針和第1、2枚大頭針的像．
（2）連接第1、2枚大頭針作為入射光線，連接第3、4枚大頭針作為出射光線，連接兩光線與玻璃磚的交點，即為在玻璃磚中的折射光線．
（3）根據幾何關系得出入射角和折射角的正弦，根據折射定律得出折射率的大小．

解答 解：（1）在插第4枚大頭針時，正確操作是讓第4枚大頭針同時擋住第3枚大頭針和第1、2枚大頭針的像．
（2）光路圖如圖所示．
（3）由幾何知識可得入射角的正弦為：sinθ₁=$\frac{7}{\sqrt{4．{6}^{2}+{7}^{2}}}$≈0.10，
折射角的正弦為：sinθ₂=$\frac{4}{\sqrt{{4}^{2}+5．{7}^{2}}}$≈0.08，
則折射率為：n=$\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}$=$\frac{0.1}{0.08}$=1.25．
故答案為：
（1）讓第4枚大頭針同時擋住第3枚大頭針和第1、2枚大頭針的像．
（2）光路圖如圖所示．
（3）1.25．

點評 本題是用插針法測定玻璃磚的折射率，實驗原理是折射定律，要理解并掌握插針的方法，由幾何知識來處理數據，注意光路圖中光線是實線，法線是虛線，及光線的箭頭．