Question

如圖所示，用某種透光物制成的直角三棱鏡ABC；在垂直于AC面的直線MN上插兩枚大頭針P₁、P₂，在AB面的左側透過棱鏡觀察大頭針P₁、P₂的像，調整視線方向，直到P₁的像

被P₂的像擋住

，再在觀察的這一側先后插上兩枚大頭針P₃、P₄，使P₃

擋住P₁、P₂

，P₄

擋住P₃以及P₁、P₂的像

．記下P₃、P₄的位置，移去大頭針和三棱鏡，過P₃、P₄的位置作直線與AB面相交于D，量出該直線與AB面的夾角為45°．則該透光物質的折射率n=

2

，并在圖中畫出正確完整的光路圖．

Answer 1

分析：插針法測定玻璃磚折射率的原理是的折射定律n=

sini

sinr

．在AB面的左側透過棱鏡觀察大頭針P₁、P₂的像，調整視線方向，直到P₁的像被P₂的像擋住，再在觀察的這一側先后插上兩枚大頭針P₃、P₄，使P₃擋住P₁、P₂，P₄擋住P₁、P₂以及P₃的像．連接P₁、P₂作為入射光線，連接P₃、P₄，作為出射光線，再作出折射光線，由折射定律求解折射率．

解答：解：在AB面的左側透過棱鏡觀察大頭針P₁、P₂的像，調整視線方向，直到P₁的像被P₂的像擋住，再在觀察的這一側先后插上兩枚大頭針P₃、P₄，使P₃擋住P₁、P₂，P₄擋住P₁、P₂以及P₃的像．則知P₁、P₂在入射光線上，P₃、P₄在出射光線，連接P₁、P₂作為入射光線，連接P₃、P₄，作為出射光線，再作出折射光線，如圖．
由幾何知識得到入射角i=30°，又折射角r=45°，則折射率n=

sinr

sini

=

2

．
畫出光路圖如圖．

點評：本題要理解實驗的原理：折射定律n=

sini

sinr

，懂得如何確定出射光線．本題中光線CB面上發生了全反射．