Question

【題目】兩位同學用兩面平行的玻璃磚做“測玻璃的折射率”實驗。

（1）甲同學在量入射角和折射角時，由于沒有量角器，在完成了光路圖以后，以O點為圓心，OA為半徑畫圓，交OOˊ（法線）延長線于C點，過A點和C點作垂直OOˊ的線段分別交于B點和D點，如圖所示。測量有關線段長度，可得玻璃的折射率n= 。（用圖中線段表示）

（2）乙同學在畫界面時，不小心將兩界面ab和cd間距畫得比玻璃磚寬度大些，下界面與實際相同，如圖所示。若操作無誤，則他測得的折射率比真實值 （選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】（1）； （2）偏小

【解析】試題分析：（1）圖中P1P2作為入射光線，OO′是折射光線，設光線在玻璃磚上表面的入射角為i，折射角為r，則由幾何知識得到：，，又AO=OC，

則折射率．

（2）用插針法“測定玻璃磚折射率”的實驗原理是折射定律，如左圖所示，實線表示玻璃磚向上平移后實際的光路圖，虛線表示作圖光路圖，由圖看出，畫圖時的入射角、折射角與實際的入射角、折射角相等，由折射定律可知，測出的折射率沒有變化．即甲測出的n值將不變．乙同學用的是梯形玻璃磚，只要操作正確，測量結果與玻璃磚形狀無關；

兩同學畫出的ab和cd都比實際側面向外側平移了一些，但在畫光路圖時，將入射點、出射點分別確定在ab、cd上，如圖，實線表示實際的光路圖，虛線表示乙同學畫圖時光路圖，入射角測量沒有誤差，而折射角偏大，則根據折射定律得知，測出的折射率n將偏小．