题目内容
在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,
(1)某同学由于没有量角器,在完成了光路以后,他以O点为圆心、10.00cm长为半径画圆,分别交线段OA于A点,交OO′连线延长线于C点,过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于点B,过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点,如图1所示.用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm.由此可得出玻璃的折射率n=
(2)某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图2所示,则该同学测得的折射率与真实值相比
(1)某同学由于没有量角器,在完成了光路以后,他以O点为圆心、10.00cm长为半径画圆,分别交线段OA于A点,交OO′连线延长线于C点,过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于点B,过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点,如图1所示.用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm.由此可得出玻璃的折射率n=
1.5
1.5
.(2)某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图2所示,则该同学测得的折射率与真实值相比
减小
减小
(填“偏大”、“偏小”或“不变”).分析:(1)根据几何知识求出入射角和折射角的正弦值,再根据折射率定义公式列式求解即可;
(2)某同学在画界面时,将两界面aa′和bb′间距画得比玻璃砖宽度大些,分析对入射角和折射角的影响,判断误差的变化.
(2)某同学在画界面时,将两界面aa′和bb′间距画得比玻璃砖宽度大些,分析对入射角和折射角的影响,判断误差的变化.
解答:解:(1)图中P1P2作为入射光线,OO′是折射光线,设光线在玻璃砖上表面的入射角为i,折射角为r,则由几何知识得到:sini=
,sinr=
,又AO=OC,则折射率n=
=
=1.5.
(2)如图,实线是真实的光路图,虚线是玻璃砖宽度画大后的光路图,由图看出,在这种情况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)偏小.
AB |
AO |
CD |
OC |
sini |
sinγ |
AB |
CD |
(2)如图,实线是真实的光路图,虚线是玻璃砖宽度画大后的光路图,由图看出,在这种情况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)偏小.
点评:本题是插针法测定玻璃砖的折射率,实验原理是折射定律,采用单位圆法处理数据,根据原理分析实验误差.
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