Question

（2009?龍巖模擬）小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用刻度尺測(cè)半圓形玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)（如圖所示），他進(jìn)行的主要步驟是：
（A）用刻度尺測(cè)玻璃磚的直徑AB的大小d．
（B）先把白紙固定在木板上，將玻璃磚水平放置在白紙 上，用筆描出玻璃磚的邊界，將玻璃磚移走，標(biāo)出玻璃磚的圓心O、直徑AB、AB的法線(xiàn)OC．
（C）將玻璃磚放回白紙的原處，長(zhǎng)直尺M(jìn)N緊靠A點(diǎn)并與直徑AB垂直放置．
（D）調(diào)節(jié)激光器，使PO光線(xiàn)從玻璃磚圓弧面沿半徑方向射向圓心O，并使長(zhǎng)直尺M(jìn)N的左右兩端均出現(xiàn)亮點(diǎn)，記下左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x₁，右側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x₂．則
（1）小明利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算玻璃折射率的表達(dá)式n=

d2+4x22 d2+4x12

．
（2）關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)以下說(shuō)法正確的是

ABD

．
A．在∠BOC的范圍內(nèi)，改變?nèi)肷涔釶O的入射角，直尺M(jìn)N上可能只出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)
B．左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x₁一定小于右側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x₂
C．左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x₁一定大于右側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x₂
D．要使左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x₁增大，應(yīng)減小入射角．

Answer 1

分析：PO光線(xiàn)在AB面上發(fā)生折射和反射，結(jié)合幾何關(guān)系和折射定律求出折射率的表達(dá)式．當(dāng)∠BOC大于一定角度，將會(huì)發(fā)生全反射，不會(huì)發(fā)生折射，結(jié)合幾何關(guān)系，比較x₁和x₂的大小．

解答：解：（1）設(shè)光線(xiàn)在AB面上的入射角為α，折射角為β，
根據(jù)幾何關(guān)系有：sinα=

d 2

( d 2 )2+x22

，sinβ=

d 2

( d 2 )2+x12

．
則折射率n=

sinβ

sinα

=

d2+4x22 d2+4x12

．
（2）A、在∠BOC大于等于全發(fā)射的臨界角，只有反射沒(méi)有折射，則直尺M(jìn)N上只出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)．故A正確．
B、光從玻璃射入真空，折射角大于入射角，通過(guò)幾何關(guān)系知，x₁＜x₂，故B正確，C錯(cuò)誤．  
D、減小入射角，則折射角較小，x₁增大．故D正確．
故選：ABD．

故答案為：（1）n=

d2+4x22 d2+4x12

；（2）ABD．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了光的折射定律，關(guān)鍵作出光路圖，結(jié)合折射定律和幾何知識(shí)進(jìn)行求解．