Question

【题目】某校开展研究性学习，某研究小组根据光学知识，设计了一个测液体折射率的仪器．如图所示，在一个圆盘上，过其圆心O作两条相互垂直的直径BC、EF．在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持位置不变．每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2 ． 同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可以直接读出液体折射率的值．
①若∠AOF=30°，OP3与OC之间的夹角为45°，则在P3处刻的折射率为 ．
②若在同一液体中沿AO方向射入一束白光，最靠近0C边的是哪种颜色的光？ ． 增大入射角度，哪种颜色的光在刻度盘上先消失？

Answer 1

【答案】① ；②最靠近0C边的是紫光；增大入射角度，紫光在刻度盘上最先消失
【解析】解：①由题可知，AO方向作为入射光线方向，∠AOF等于入射角，i=30°．

OP3表示折射光线，折射角r=45°，由折射定律得：

在P3处刻的折射率为 n= = = ②白光是由七种单色光组成的，其中红光的折射率最小，紫光的折射率最大，根据折射定律知，通过液体后紫光的折射角最大，偏折程度最大，最靠近OC边．

由临界角公式sinC= ，知紫光的临界角最小，增大入射角度时，紫光最先发生全反射，最先在刻度盘上先消失．

所以答案是：① ；②最靠近0C边的是紫光；增大入射角度，紫光在刻度盘上最先消失．

【考点精析】本题主要考查了光的折射的相关知识点，需要掌握光由一种介质射入另一种介质时，在两种介质的界面上将发生光的传播方向改变的现象叫光的折射才能正确解答此题．