Question

【题目】小花在做“测定玻璃的折射率”的实验中，先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针P3、P4，如图所示，aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面，用“+”表示大头针的位置。图中AO表示经过大头针P1和P2的光线，该光线与界面aa'交于O点，MN表示法线。

（1）请将光路图画完整________，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角1和折射角2；

（2）该玻璃砖的折射率可表示为n=________。（用1和2表示）

（3）确定P3位置的方法是________。

（4）对实验中的现象，下面说法正确的是________

A. 大头针应垂直于纸面插上

B. 此实验可以不用量角器

C. 如果玻璃砖aa'和bb'不平行，则无法用此方法测量折射率

D. 如果入射角太大，则折射光线会在玻璃砖内表面发生全反射，而使实验无法进行

Answer 1

【答案】 sin1／sin2 挡住P1和P2的像 AB

【解析】

（1）[1]由于P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，故通过P1、P2的光线折射后通过P3、P4，作出光路图，如图所示：

（2）[2] 根据折射定律，玻璃砖的折射率为：

（3）[3] 在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像

（4）[4] 大头针应垂直地插在纸面上，这样便于观察，故A正确；

没有量角器，可以用下列方法求出折射率：完成了光路图以后，以O点为圆心、适当长度为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O、O′连线延长线于C点．过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于B点，过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点，如图所示

则由几何知识得到：

又AO=OC，则得折射率

故B正确；

在测定玻璃的折射率的实验中，所用玻璃的两表面aa和bb′不平行，只要操作正确，则画出的光路图正确，则能正确得出入射角与折射角，由 ，可知折射率n的测量值只与入射角和折射角有关，而与两个表面的形状无关，所以测得的折射率不变，所以玻璃砖aa'和bb'不平行，也可以用此方法测量折射率，故C错误；

D. 因为光先从空气射入玻璃中，玻璃两界面平行，如果入射角太大，则折射光线会在玻璃砖内表面也不会发生全反射，故D错误。