Question

【題目】某校開展研究性學習，某研究小組根據光學知識，設計了一個測液體折射率的儀器．如圖所示，在一個圓盤上，過其圓心O作兩條相互垂直的直徑BC、EF．在半徑OA上，垂直盤面插上兩枚大頭針P1、P2并保持位置不變．每次測量時讓圓盤的下半部分豎直進入液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區域觀察P1、P2 ． 同學們通過計算，預先在圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據P3所插的位置，就可以直接讀出液體折射率的值．
①若∠AOF=30°，OP3與OC之間的夾角為45°，則在P3處刻的折射率為 ．
②若在同一液體中沿AO方向射入一束白光，最靠近0C邊的是哪種顏色的光？ ． 增大入射角度，哪種顏色的光在刻度盤上先消失？

Answer 1

【答案】① ；②最靠近0C邊的是紫光；增大入射角度，紫光在刻度盤上最先消失
【解析】解：①由題可知，AO方向作為入射光線方向，∠AOF等于入射角，i=30°．

OP3表示折射光線，折射角r=45°，由折射定律得：

在P3處刻的折射率為 n= = = ②白光是由七種單色光組成的，其中紅光的折射率最小，紫光的折射率最大，根據折射定律知，通過液體后紫光的折射角最大，偏折程度最大，最靠近OC邊．

由臨界角公式sinC= ，知紫光的臨界角最小，增大入射角度時，紫光最先發生全反射，最先在刻度盤上先消失．

所以答案是：① ；②最靠近0C邊的是紫光；增大入射角度，紫光在刻度盤上最先消失．

【考點精析】本題主要考查了光的折射的相關知識點，需要掌握光由一種介質射入另一種介質時，在兩種介質的界面上將發生光的傳播方向改變的現象叫光的折射才能正確解答此題．