题目内容
【题目】利用“插针法”测定平行玻璃砖的折射率:
(1)下列哪些措施能够提高实验准确程度________;
A.入射角不宜过小
B.选用粗的大头针完成实验
C.选用两光学表面间距稍大的玻璃砖
D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间距适当大些
(2)甲同学将坐标纸用图钉钉在平木板上,画出玻璃砖界面和入射光线,并在入射光线上竖直插上两枚大头针A、B,再在另一侧竖直插上两枚大头针C、D,使C挡住A、B的像,D挡住____________;移去大头针和玻璃砖,过C、D所在处作出射光线,在坐标纸上记录处理的情况如甲图所示。请你选择合适的方法,计算出玻璃砖的折射率n=___________(结果保留两位有效数字);
(3)乙、丙、丁三位同学在纸上画出的界面ab、cd与玻璃砖位置分别如下图所示,其中乙同学画边界cd时没有紧靠玻璃砖,丙同学采用的是梯形玻璃砖,丁同学画好边界后不慎触碰玻璃砖使其略有平移。他们的其他操作均正确,且均以ab、cd为界面画光路图;
则三位同学测得的折射率与真实值相比:乙同学________,两同学_______,丁同学_______(均选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】ACD C和A、B的像 1.7 偏小 不变 不变
【解析】
(1)[1]A.入射角不宜过小,如果过小对于测量角度时会造成更大的误差,故A正确;
B.选用细一点的大头针完成实验,故B错误;
CD.采用插针测定光的折射率,应选用两光学表面间距稍大的玻璃砖,这样光路图会更加清晰,减小误差,同时两枚大头针的距离尽量大一些,保证光线的直线度,故CD正确。
故选ACD。
(2)[2][3]使C挡住A、B的像,使D挡住C和A、B的像,说明CD在AB的出射光线上,CD连线即为AB的出射光线。作光路图如下图
用量角器测得入射角
折射角为
则折射率
(3)[4][5][6]乙同学测定折射率时,做出折射光线如下图1中虚线所示,实线表示实际光线
可见折射角增大,则由折射定律
可知折射率n偏小。用图丙测折射率时,只要操作正确,测量的结果与玻璃砖的形状无关,故丙同学测得的折射率与真实值相比不变;丁同学中的玻璃砖下移后的入射角与折射角与实际的相等,由折射定律可知测出来的折射率不变。