Question

16．在“測定玻璃的折射率”實驗中，操作步驟如下：
①先在白紙上畫出一條直線aa′代表兩種介質的交界面，過aa′上的O點畫出交界面的法線NN′，并畫一條線段AO作為入射光線．
②把長方形玻璃磚放在白紙上，使它的一條長邊跟aa′對齊，用筆以玻璃磚的另一條長邊為尺畫直線bb′，作為另一交界面．
③在線段AO上間隔一定的距離，豎直地插上兩枚大頭針P₁、P₂，透過玻璃磚觀察大頭針P₁、P₂的像，調整視線方向，直到P₁的像被P₂擋住．在觀察的這一側間隔一定距離，依次插上兩枚大頭針P₃、P₄，使P₃擋住P₁、P₂的像，P₄擋住P₁、P₂的像和P₃．
④移去大頭針和玻璃磚，連接P₃、P₄所在位置畫直線，作為折射光線，其與玻璃磚下表面（交界面）交于一點O′，過O′點畫出交界面的法線，然后用量角器分別測量出入射角θ₁與折射角θ₂，填入表格中．
上述操作步驟中存在兩處嚴重的錯誤，請指出并修正：
（1）步驟②中不應以玻璃磚的長邊為尺，畫出玻璃磚的另一個界面bb′，可用大頭針標注位置；或用尺頂住玻璃磚長邊，移去玻璃磚，然后畫直線；
（2）步驟④中應以P₃、P₄的連線與bb′的交點O′和aa′上的入射點O，作出玻璃磚中的光線OO′作為折線光線．

Answer 1

分析 測玻璃折射率實驗原理是折射定律，用插針法確定入射光線和折射光線．把長方形玻璃磚放在白紙上，使它的長邊跟aa′對齊，應在白紙上畫出玻璃磚的另一連bb′．接P₃、P₄做為出射光線，還應作出玻璃磚中的折射光線，從而即可求解．

解答 解：本實驗用插針法測量玻璃磚的折射率，實驗原理是折射定律，操作步驟中存在嚴重的缺漏，應做補充的是：
步驟②中不應以玻璃磚的長邊為尺，畫出玻璃磚的另一個界面bb′，可用大頭針標注位置；或用尺頂住玻璃磚長邊，移去玻璃磚，然后畫直線；
步驟④中應以P₃、P₄的連線與bb′的交點O′和aa′上的入射點O，作出玻璃磚中的光線OO′作為折線光線；
故答案為：（1）步驟②中不應以玻璃磚的長邊為尺，畫出玻璃磚的另一個界面bb′，可用大頭針標注位置；或用尺頂住玻璃磚長邊，移去玻璃磚，然后畫直線．
（2）步驟④中應以P₃、P₄的連線與bb′的交點O′和aa′上的入射點O，作出玻璃磚中的光線OO′作為折線光線．

點評 本題關鍵要理解實驗原理：折射定律，掌握實驗方法：插針法確定入射光線和出射光線，用作圖法確定折射光線，注意不能以玻璃磚的長邊為尺畫光線．