Question

18．在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学已经正确操作插好了前3枚大头针，如图甲所示．

（1）在插第4枚大头针时，正确操作是：让第4枚大头针同时挡住第3枚大头针和第1、2枚大头针的像．
（2）在图乙中画出完整的光路图．
（3）对你画出的光路图进行计算，求得该玻璃砖的折射率n=1.25（保留3位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）在插第4枚大头针时，正确操作是让第4枚大头针同时挡住第3枚大头针和第1、2枚大头针的像．
（2）连接第1、2枚大头针作为入射光线，连接第3、4枚大头针作为出射光线，连接两光线与玻璃砖的交点，即为在玻璃砖中的折射光线．
（3）根据几何关系得出入射角和折射角的正弦，根据折射定律得出折射率的大小．

解答 解：（1）在插第4枚大头针时，正确操作是让第4枚大头针同时挡住第3枚大头针和第1、2枚大头针的像．
（2）光路图如图所示．
（3）由几何知识可得入射角的正弦为：sinθ₁=$\frac{7}{\sqrt{4．{6}^{2}+{7}^{2}}}$≈0.10，
折射角的正弦为：sinθ₂=$\frac{4}{\sqrt{{4}^{2}+5．{7}^{2}}}$≈0.08，
则折射率为：n=$\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}$=$\frac{0.1}{0.08}$=1.25．
故答案为：
（1）让第4枚大头针同时挡住第3枚大头针和第1、2枚大头针的像．
（2）光路图如图所示．
（3）1.25．

点评 本题是用插针法测定玻璃砖的折射率，实验原理是折射定律，要理解并掌握插针的方法，由几何知识来处理数据，注意光路图中光线是实线，法线是虚线，及光线的箭头．