题目内容
测定玻璃折射率的实验中(1)某同学做实验插针的步骤如下:A.在表示入射光线的AO上插上大头针P1和P2B.通过玻璃砖观察P1和P2,调整视线,直到P1的像被 P2的像挡住C.在观察一侧插上大头针P3和P4,并记下P3和 P4的位置.这位同学在操作中有重要疏漏:
(2)以通过P1P2的直线与玻璃砖的交点O为圆心,以某一适当长度R为半径画圆.与OA交于P,于OO′的延长线交于Q,从P和Q分别做玻璃砖界面的法线NN′的垂线,P′和Q′分别为垂足,如图所示,用刻度尺量得PP′=45mm,QQ′=30mm.该玻璃砖的折射率为 .
(2)以通过P1P2的直线与玻璃砖的交点O为圆心,以某一适当长度R为半径画圆.与OA交于P,于OO′的延长线交于Q,从P和Q分别做玻璃砖界面的法线NN′的垂线,P′和Q′分别为垂足,如图所示,用刻度尺量得PP′=45mm,QQ′=30mm.该玻璃砖的折射率为
分析:(1)测定玻璃折射率的实验原理是折射定律,关键是确定出射光线,其方法是:插针时应使P3挡住P1和P2的像,P4挡住P1、P2、P3的像.P3和P4的连线表示出射光线.这一重要不能遗漏.
(2)根据几何知识求出入射角与折射角的正弦,即可求得折射率.
(2)根据几何知识求出入射角与折射角的正弦,即可求得折射率.
解答:解:(1)这位同学在操作中的重要疏漏是:插针时应使P3挡住P1和P2的像,P4挡住P1、P2、P3的像.
(2)设光线在玻璃砖上表面的入射角为i,折射角为r.
根据数学知识得:sini=
,sinr=
则折射率为n=
=
=
=1.5
故答案为:(1)插针时应使P3挡住P1和P2的像,P4挡住P1、P2、P3的像; (2)1.5.
(2)设光线在玻璃砖上表面的入射角为i,折射角为r.
根据数学知识得:sini=
PP′ |
R |
QQ′ |
R |
则折射率为n=
sini |
sinr |
PP′ |
QQ′ |
45mm |
30mm |
故答案为:(1)插针时应使P3挡住P1和P2的像,P4挡住P1、P2、P3的像; (2)1.5.
点评:几何光学问题,要明确光路图,依据折射定律求解.本实验运用单位圆法测量折射率,要理解其数学原理,掌握数据处理的方法;
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