题目内容

在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′bb′与玻璃砖位置的关系分别如图中①②③所示,其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖,他们的其他操作均正确,且均以aa′bb′为界面画光路图,则这三位同学测得的折射率与真实值相比分别有何变化?

 

 

见解析

【解析】甲同学测得的折射率与真实值相比偏小.由于所画玻璃砖的宽度比实际宽度大,测量的O′点比实际的O向右移,使所画的折射角θ2比实际的偏大,如图所示,由于入射角不变,根据n可知测得折射率偏小.乙同学测得的折射率与真实值相比不变;由于入射面aa′,和射出面bb′,不平行,使的上、下面两法线不平行,所以出射光线与入射光线不再平行,但不影响折射点O′,所以所画的折射角θ2与实际的相同.

丙同学测得的折射率与真实值相比可能偏大、可能偏小、可能不变.原因是当过P3P4作直线与画出的界面bb′交于O′;若O′恰好落在画出的界面bb′和玻璃砖下表面的交点上,测得的折射率与真实值相比不变;若O′落在画出的界面bb′和玻璃砖下表面交点的左侧(折射角偏大),测得的折射率与真实值相比偏小;若O′落在画出的界面bb′和玻璃砖下表面交点的右侧(折射角偏小),测得的折射率与真实值相比偏大.

 

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