题目内容
实验步骤如下:
a.将木板水平放置,把一张白纸用图钉固定在木板上;
b.在白纸上画出一条直线aa′作为入射界面,过aa′上的一点O画出界面的法线NN’,并画一条线段AO作为入射光线;
c.把矩形玻璃砖放在白纸上,使它的长边跟aa′对齐,画出玻璃砖的另一边bb′;
d.在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P2档住P1的像.再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4,
e.移去大头针和玻璃砖,做出出射光线,标出入射角α、折射角β.
(1)请将步骤d补充完整.
(2)实验中的一些具体问题,下列意见正确的是
A.为了减少误差,P3和P4的距离应适当取大些
B.为减少误差,P1、P2的连线与NN’的夹角越大越好.
C.为减少误差,选用的玻璃砖厚度不宜太小
D.若P1、P2连线与法线NN′夹角较大时,有可能在bb′面发生全反射,所以在bb′一侧就看不到P1、P2的像,所以P1、P2连线与法线NN′夹角不宜过大.
(3)某同学在找到入射光线和折射光线以后,以入射点O为圆心,以任意长为半径画圆,分别与AO交于C点,与OO′交于D点,过C、D两点分别向NNˊ作垂线,交NN′于C′、D′,所以折射率n=
分析:根据折射定律可知,从圆心射入的光线,从玻璃砖射出时,沿半径射出,根据光线的射出点可以确定出射光线,根据光路图找到入射角和折射角,即可求出光的折射率表达式;为了取得较好的实验效果,根据实验原理分析可知:选择的入射角应尽量大些;大头针应垂直地插在纸面上;大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些,这样可以减小测量的相对误差.
解答:解:(1)据折射定律可知,从圆心射入的光线,从玻璃砖射出时,沿半径射出,根据光线的射出点可以确定出射光线,观察的这一侧插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3及P1、P2的像,记下P3、P4的位置.
(2)A、为了减少误差,P3和P4的距离应适当取大些,这样出射光线的偏差小,故A正确;
B、为减少误差,P1、P2的连线与NN’的夹角要适当,不能过小,也不宜过大,故B错误;
C、为减少误差,选用的玻璃砖厚度不宜太小,可以挡住大头针为宜,故C正确;
D、不管P1、P2连线与法线NN′夹角多大,也不可能在bb′面发生全反射,故D错误;
故选:AC.
(3)根据折射率公式n=
得:n=
;
故答案为:
(1)使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3及P1、P2的像;
(2)AC;
(3)
.
(2)A、为了减少误差,P3和P4的距离应适当取大些,这样出射光线的偏差小,故A正确;
B、为减少误差,P1、P2的连线与NN’的夹角要适当,不能过小,也不宜过大,故B错误;
C、为减少误差,选用的玻璃砖厚度不宜太小,可以挡住大头针为宜,故C正确;
D、不管P1、P2连线与法线NN′夹角多大,也不可能在bb′面发生全反射,故D错误;
故选:AC.
(3)根据折射率公式n=
| sinα |
| sinβ |
| CC′ |
| DD′ |
故答案为:
(1)使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3及P1、P2的像;
(2)AC;
(3)
| CC′ |
| DD′ |
点评:本题是插针法测定玻璃砖的折射率,实验原理是折射定律,采用单位圆法处理数据,根据原理分析实验误差.
练习册系列答案
相关题目