Question

在用插针法做“测定玻璃砖折射率”的实验中，某同学先在白纸上画出一直线并让待测玻璃砖一界面ab与线重合放置，再进行插针观察，如图所示．梯形abcd是其主截面的边界线，而 A、B、C、D为该同学在某次实验时插入的4枚大头针的位置情况．
（1）请在图中完成测量玻璃砖折射率的有关光路图，并标出入射角α和折射角β；
（2）用α和β写出计算折射率的公式n=．
（3）若所画的cd线比实际界面向外平移了一些，则测得的折射率将（填“偏小”、“不变”或“偏大”）．

Answer 1

分析：（1）连接AB作为入射光线，连接CD作为出射光线，再作出玻璃砖内部的光路．
（2）根据折射定律写出计算折射率的公式．
（3）若所画的cd线比实际界面向外平移了一些，分析入射角和折射角的变化，由折射定律分析误差．

解答：解：（1）连接AB作为入射光线，入射点为E，连接CD作为出射光线，出射点为F，连接EF，即为作出玻璃砖内折射光线．光路图如图（黑线）所示．
（2）根据折射定律得：n=

sini

sinr

=

sinα

sinβ

．
（3）根据光路图可知，若所画的cd线比实际界面向外平移了一些，如图红线所示，折射角β偏小，入射角α不变，根据n=

sinα

sinβ

得知：测得的折射率将偏大．
答：
（1）光路图如图所示．
（2）计算折射率的公式n=

sinα

sinβ

．
（3）测得的折射率将偏小．

点评：对于实验误差的分析，关键要紧扣实验原理，用作图法，确定出入射角与折射角的误差，即可分析折射率的误差．