题目内容
如图1所示,是利用插针法测定玻璃砖折射率的实验得到的光路图,玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行,则:
(1)以入射点O为圆心,以R=5cm长度为半径画圆,与入射线PO交于M点,与折射线的延长线OQ交于F点,过M、F点分别向法线作垂线,量得MN=1.68cm,FE=1.12cm,则该玻璃砖的折射率n=
(2)若玻璃砖AB面与CD平行,但某同学操作时将界线aa'、bb'画好后误用另一块宽度稍窄的玻璃砖如图2所示,实验中除用原界线外,其他操作都正确,则测得玻璃的折射率将
A.偏大 B.偏小 C.不影响结果 D.不能确定.
(1)以入射点O为圆心,以R=5cm长度为半径画圆,与入射线PO交于M点,与折射线的延长线OQ交于F点,过M、F点分别向法线作垂线,量得MN=1.68cm,FE=1.12cm,则该玻璃砖的折射率n=
1.5
1.5
.(2)若玻璃砖AB面与CD平行,但某同学操作时将界线aa'、bb'画好后误用另一块宽度稍窄的玻璃砖如图2所示,实验中除用原界线外,其他操作都正确,则测得玻璃的折射率将
B
B
A.偏大 B.偏小 C.不影响结果 D.不能确定.
分析:(1)利用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射定律n=
,根据几何知识得到入射角的正弦和折射角正弦与MN、EF长度的关系,即可求出折射率.
(2)该同学操作时将界线aa'、bb'画好后误用另一块宽度稍窄的玻璃砖后,作出光路图,分析测得的入射角和折射角受到的影响,就能分析误差.
sini |
sinr |
(2)该同学操作时将界线aa'、bb'画好后误用另一块宽度稍窄的玻璃砖后,作出光路图,分析测得的入射角和折射角受到的影响,就能分析误差.
解答:解:(1)由几何知识得,入射角的正弦sini=
=
,折射角的正弦sinr=
=
则得,折射率n=
=
=
≈1.5
(2)如图所示,实线是实际光线,虚线是该同学所作的光线,可见,该同学利用插针法确定入射光线、折射光线后,测得的入射角不受影响,但测得的折射角比真实的折射角偏大,因此测得的折射率偏小.
故答案为:
(1)1.5;(2)B
MN |
MO |
MN |
R |
EF |
OF |
EF |
R |
则得,折射率n=
sini |
sinr |
MN |
EF |
1.68 |
1.12 |
(2)如图所示,实线是实际光线,虚线是该同学所作的光线,可见,该同学利用插针法确定入射光线、折射光线后,测得的入射角不受影响,但测得的折射角比真实的折射角偏大,因此测得的折射率偏小.
故答案为:
(1)1.5;(2)B
点评:解决本题的关键掌握实验的原理,根据实验原理分析误差.
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