Question

【題目】如圖所示，某同學用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚(圖中實線部分)另一側垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3，圖中MN為分界線，虛線半圓與玻璃磚對稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點。

①設AB的長度為l1，AO的長度為l2，CD的長度為l3，DO的長度為l4，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測量_____，則玻璃磚的折射率可表示為______。

②該同學在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O為圓心逆時針轉過一小角度，由此測得玻璃磚的折射率將________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。

Answer 1

【答案】 l1和l3 偏小

【解析】①根據幾何知識得，入射角的正弦sini=，折射角的正弦sinr= ，又BO=OC，則折射率為．故需要測量的量有l1 和l3；玻璃磚的折射率可表示為；
②該同學在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O為圓心順時針轉過一小角度，折射光線將順逆時針轉動，而作圖時仍以MN為邊界，AD為法線，則入射角不變，折射角變大，由折射率公式律n=可知，測得玻璃磚的折射率將偏小．