Question

15．一實(shí)驗(yàn)小組在做插針?lè)ā皽y(cè)定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)老師給的一塊兩面平行的玻璃磚，其中一面aa′是鍍銀面，光線(xiàn)能反射但不能穿過(guò)，于是利用觀(guān)察反射光線(xiàn)插針?lè)▊?cè)折射率，如甲圖所示，四個(gè)黑點(diǎn)P₁、P₂、P₃、P₄依次分別為四個(gè)插針位置，乙圖為畫(huà)好邊界線(xiàn)移去玻璃后的光路圖，圖中M為OO′的中點(diǎn)．

（1）請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出玻璃內(nèi)的光路，并標(biāo)出光線(xiàn)進(jìn)入玻璃時(shí)的入射角θ₁和折射角θ₂．
（2）用所給的字母，寫(xiě)出求解玻璃折射率的表達(dá)式n=n=$\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}$；
（3）某同學(xué)將玻璃邊界線(xiàn)畫(huà)為丙圖中的兩條虛線(xiàn)，則測(cè)出的折射率與實(shí)際值相比將會(huì)偏大（“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）作出法線(xiàn)，根據(jù)光的折射與反射定律作出光路圖．
（2）根據(jù)折射率的定義式求出折射率的表達(dá)式．
（3）根據(jù)圖示應(yīng)用折射率的定義式分析實(shí)驗(yàn)誤差．

解答 解：（1）分別作出過(guò)入射點(diǎn)與出射點(diǎn)的法線(xiàn)，然后作出折射光線(xiàn)與反射光線(xiàn)，光路圖如圖所示：

（2）折射率：n=$\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}$；
（3）由丙圖所示可知，界面aa′偏后，bb′與玻璃界面重合，
則作光路圖測(cè)出的入射角θ₁不變而折射角θ₂偏小，由n=$\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}$可知，所測(cè)折射率偏大；
故答案為：（1）如圖所示；（2）n=$\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}$；（3）大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測(cè)折射率實(shí)驗(yàn)，作出光路圖是正確解題的關(guān)鍵，應(yīng)用這是定律即可解題，本題難度不大．