Question

【題目】如圖甲，長方形玻璃磚的上下表面是磨砂面，前側面是光學面，后側面是鍍銀面，前后面間的距離為d，現用圓規和直尺測定其折射率，主要操作如下（俯視圖如圖乙）
A．在木板上固定一張白紙，在白紙上畫一條直線ab，并在適當位置作ab的垂線ON
B．利用圓規和直尺作∠aON角平分線AO
C．在AO上的適當位置豎直固定兩枚大頭針P1、P2
D．放上玻璃磚，使光學面的底線與ab重合
E．通過光學面觀察P1、P2經鍍銀面成的像，并在視線上插一枚大頭針P3 ， 使P3擋在P1、P2的像；再插一枚大頭針P4 ， 使P4擋住P3及P1、P2的像
F．連接P4P3并延長與ab相交于O1 ．

（1）P4、P3連線與直線ab的夾角為θ= ．
（2）若測得O、O1間的距離為l，則該玻璃磚的折射率可表示為n= ．
（3）若操作中玻璃磚的實際位置沒有與ab重合，而位于ab的后方（圖中的虛線處），則測得的折射率比真實值（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

【答案】
（1）45°
（2）
（3）偏小
【解析】解：（1）光線在O點入射時入射角為45°，在ab面上折射后，在鍍銀面上反射，可知在ab上的折射角和反射后在ab上的入射角相等，結合折射定律知，P4、P3連線與直線ab的夾角為θ=45°．（2）根據幾何關系知，光線從O點入射在ab面上的折射角的正弦 ，

根據折射定律得，n= = ．（3）作出光路圖，黑色線表示光的實際傳播路線，紅線表示測量時光的路線，可知光在ab面上的折射角的測量值偏大，根據折射定律知，測得的折射率比真實值偏小．

所以答案是：（1）45°，（2） ，（3）偏小．