Question

6．用三棱鏡做測定玻璃折射率的實驗，先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的一側(cè)插上兩枚大頭針P₁和P₂，然后在棱鏡的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線，使P₂的像擋住P₁的像，接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P₃、P₄，使P₃擋住P₁、P₂的像，P₄擋住P₃和P₁、P₂的像．在紙上標(biāo)出大頭針位置的三棱鏡如圖所示：
（1）在本題的圖上作出所需的光路；
（2）為了測出棱鏡玻璃的折射率，需要測量的是AB面上的入射角α和折射角β，在圖上標(biāo)出它們；
（3）計算折射率的表達式是n=$\frac{sinα}{sinβ}$．

Answer 1

分析 （1）大頭針P₁、P₂的連線表示入射光線，P₃、P₄的連線表示出射光線，作出光路圖．
（2）（3）研究光線在三棱鏡左側(cè)面上折射情況，標(biāo)出入射角與折射角，根據(jù)折射定律得出玻璃磚的折射率表達式．

解答 解：（1）大頭針P₁、P₂的連線表示入射光線，P₃、P₄的連線表示出射光線，分別作出入射光線和出射光線，連接入射點和出射點，畫出玻璃磚內(nèi)部光路，畫出光路圖如圖．

（2）、（3）如圖，光線在棱鏡左側(cè)面上折射時入射角為θ₁，折射角為θ₂，根據(jù)折射定律得到折射率n=$\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}$．
故需要測量入射角i、折射角r，計算折射率的公式為n=$\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}$．
故答案為：
（1）如右圖：
；
（2）入射角θ₁，折射角為θ₂，
（3）n=$\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}$．

點評 此題是用插針法測定玻璃磚的實驗，基本原理是折射定律，要掌握確定入射光線和出射光線的方法，畫光路圖時要注意標(biāo)上箭頭．