题目内容
如图①②所示,在用“插针法”测定玻璃砖折射率的实验中,甲同学在纸上画出的界面bb’没有与玻璃砖下表面重台;乙同学在纸上画出的法线与界面不垂直,出现了倾斜;他们的其它操作均正确.则:甲、乙两位同学测得的折射率与真实值相比为( )
分析:用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射定律n=
,作出光路图,确定折射光线的偏折情况,分析入射角与折射角的误差,来确定折射率的误差.
sini |
sunr |
解答:解:如右图所示.作出光路图,实线是实际光路,虚线是作图时采用的光路,可知测定折射率时,玻璃中折射角r增大,而入射角i没有改变,则由n=
,得知甲测得的折射率偏小;
根据乙同学的操作可知,测得的入射角i和折射角r都偏大,而且增大相同的角度.
玻璃砖的折射率为:n=
,运用特殊值法分析:
假设若法线与界面垂直时,入射角为i=45°,折射角为r=30°,则折射率为:n=
=
=
≈1.41
若法线与界面不垂直时,入射角与折射角都增大15°,则折射率为:n′=
=
≈1.22,可见,n的测量值将偏小.故D正确.
故选:D.
sini |
sinr |
根据乙同学的操作可知,测得的入射角i和折射角r都偏大,而且增大相同的角度.
玻璃砖的折射率为:n=
sini |
sinr |
假设若法线与界面垂直时,入射角为i=45°,折射角为r=30°,则折射率为:n=
sini |
sinr |
sin45° |
sin30° |
2 |
若法线与界面不垂直时,入射角与折射角都增大15°,则折射率为:n′=
sin(45°+15°) |
sin(30°+15°) |
| ||
2 |
故选:D.
点评:对于实验误差,要紧扣实验原理,用作图法,确定出入射角与折射角的误差,即可分析折射率的误差.
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