实验十四 测量玻璃的折射率 例1 (1)B (2)大 (3)> [解析] (1)在白纸上画出一条直线a作为界面,把长方体玻璃砖放在白纸上,使它的一个长边与a对齐,用直尺或者三角板轻靠在玻璃砖的另一长边,按住直尺或三角板不动,将玻璃砖取下,画出直线a'代表玻璃砖的另一边,而不能用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和a',故A错误;在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2,眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,使P2把P1挡住,这样就可以确定入射光线和入射点O1.在眼睛这一侧,插上大头针P3,使它把P1、P2都挡住,再插上大头针P4,使它把P1、P2、P3都挡住,这样就可以确定出射光线和出射点O2,故B正确;实验时入射角θ1应尽量大一些,但也不能太大(接近90°),以减小实验误差,故C错误. (2)由图乙可知,入射角相同,绿光的折射角小于红光的折射角,根据光的折射定律n=,可知玻璃砖对绿光的折射率大于对红光的折射率,又因为绿光的频率大于红光的频率,所以频率越大,折射率越大. (3)根据折射定律可知,玻璃的折射率为n玻璃=,该介质的折射率为n介质=,其中α2<α3,所以n玻璃>n介质. 变式 (1)BC (2)不变 (3)偏小 [解析] (1)为减小作图误差,P3和P4的距离应适当大一些,A错误;P1和P2连线与玻璃砖界面法线的夹角应适当大一些,这样折射现象更明显,误差较小,B正确;应当选用宽度较大的玻璃砖,这样光在玻璃砖中传播的路程长,入射点与出射点距离较大,确定角度更准确,误差更小,C正确;不可用玻璃砖代替尺子,应用尺子画出玻璃砖界面,D错误. (2)根据题意,如图甲所示,入射角与折射角都没有误差,测出的折射率不变. (3)根据题意,如图乙所示,入射角不受影响,折射角的测量值大于真实值,根据n=,因此测得的折射率偏小. 例2 (1)B (2)1.57(1.56~1.58均可) (3)不变 [解析] (1)本实验中入射角越小,则折射角越小,MM'、PP'的长度也越小,测量的误差会变大,故A错误;激光的平行度好,确定光线方向更准确,比用插针法测量更有利于减小误差,故B正确;相同的材料在各点的折射效果都一样,选择圆心O作为入射点,是为了利用n===进行计算时约去半径R,减少要测量的长度个数,故C错误. (2)设半圆柱体玻璃砖的半径为R,根据几何关系可得入射角的正弦值为sin i=,折射角的正弦值为sin r=,折射率n==,可知y x图像的斜率表示折射率,即n=≈1.57. (3)根据(2)中数据处理方法可知,圆的半径在中间环节已约去,所以若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径,则折射率的测量结果不变. 例3 (4)P (5) (6)偏大 [解析] (4)P点反射的光线从水中射入空气发生折射,折射光线经过E点,光路图如图所示,保持观察点E的位置不变,往水槽内加满水,此时刚好能看到刻度尺上的P点,为了测量折射率,需要测量出从P点到B点的距离,并记为d. (5)结合上述光路图可知sin i=,sin r=,则水的折射率n===. (6)由于刻度尺的零刻度线不在边缘,则P、B间的距离d的测量值偏小,由于水的折射率n==,可知,折射率的测量值偏大.实验十四 测量玻璃的折射率 1.(3)P1和P2 (4)不需要 (5) [解析] (3)要求P1和P2在一条光线上,该光线透过玻璃砖后过P3,故P3要挡住P1和P2的虚像. (4)cd与ab垂直,则过P1、P2的光线与ab垂直,光垂直入射时传播方向不变,因此可以确定ef边上的入射点,此时只需要找到折射光线上一点即可确定出射光线,故不需要插第四枚大头针. (5)由图中几何关系可知,入射角为θ,折射角为,故n==. 2.(1)6.43 (2)全反射 (3) 1.61 (4) [解析] (1)由图甲可知,玻璃砖的直径为d=6.4 cm+×3=6.43 cm. (2)光束经玻璃砖折射后照在挡板上y<0的区域内,当入射角逐渐增大时,折射光线消失,光束在界面处发生了全反射. (3)当恰好发生全反射时,有n===,代入数据可得n≈1.61. (4)由折射率公式可得n==. 3.(4)∠OAC ∠OB'C(或∠OBC) (5)AC AB(或BC) (6) [解析] (4) ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
