用三棱镜测定玻璃折射率的实验中.先在白纸上放好三棱镜.在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2.然后在棱镜的另一侧观察.调整视线使P1的像被P2挡住.接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4.使P3挡住P1.P2的像.P4挡住P3和P1.P2的像.在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示. (1)在本题的图上画出所需的光路,(2)为了测出棱镜玻璃的折射率.需要测量的量是 � 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（12分）用三棱镜测定玻璃折射率的实验中，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P₁和P₂.然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P₁的像被P₂挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P₃和P₄，使P₃挡住P₁、P₂的像，P₄挡住P₃和P₁、P₂的像.在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示。

(1)在本题的图上画出所需的光路；

(2)为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是__________和__________，在图上标出它们；

(3)计算折射率的公式是n=__________。

(1)略；(2)入射角θ₁，折射角θ₂；(3)

解析：

(1)如图所示，画出通过P₁和P₂、P₃和P₄的光线，分别与AC、AB边交于O、O′点，连结OO′。

(2)过O点作AC的法线，标明入射角θ₁和折射角θ₂，并画出虚线部分，测出入射角θ₁和折射角θ₂(或线段EF、OE、GH、OG的长度)。

(3)n=(或n==/=?，若作图时取OG=OE，则n=，可以简化计算)。

练习册系列答案

．
（2）某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好圆柱形玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P₁和P₂，然后在圆柱形玻璃砖另一侧观察，调整视线使P₁的像被P₂的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P₃、P₄，使P₃挡住P₁、P₂的像，使P₄挡住P₃和P₁、P₂的像，在纸上标出的大头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如图2所示．
①在图上画出所需的光路．
②为了测量出玻璃砖折射率，需要测量的物理量有

∠i和∠r

（要求在图上标出）．
③写出计算折射率的公式n=

．

（3）如图3所示，某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时（图a），游标卡尺的示数为0.03cm，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时（图b），游标卡尺的示数如图c所示，已知双缝间距离为0.2mm，从双缝到屏的距离为0.75m．则图c中游标卡尺的示数为

（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是

．
A．做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关
B．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象
C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关
D．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，应选用10cm长的细线和小铁球
（2）如图1所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M，若用n₁和n₂分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，则n₁

＜

n₂（填“＞”，“＜”或“=”）；

为红光．
（3）如图2所示是一列简谐波在t=0时的波形和传播距离．波沿x轴的正向传播，已知从t=0到t=2.2s时间内，质点P三次出现在波峰位置．且在t=2.2s时P质点刚好在波峰位置．求：
①该简谐波的周期．
②从t=0开始经过多长时间另一质点Q第一次到达波峰

由于实验室中矩形玻璃砖数量不够，部分同学须改用直角三棱镜做“测定玻璃的折射率”实验，实验步骤如下：

a．如右图先在一张白纸上作出相互垂直的直线ab和a^/b^/，以ab和a^/b^/作为三棱镜的两个界面，并在直线ab上标出O点．

b．描出P₃、P₄的位置．

c．将三棱镜放在白纸上，使短边跟ab对齐，长边跟a^/b^/对齐，画出斜边bb^/．

d．在长边a^/b^/的外侧透过三棱镜观察大头针P₁、P₂的像，调整视线方向，直到P₁的像完全被P₂的像挡住．

e．在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P₁、P₂的像及P₃．

f．过O点作一垂直于ab的线段OA，在OA上垂直纸面插上两枚大头针P₁、P₂．

g．移去三棱镜和大头针，连接P₃、P₄交a^/b^/于点O^/，作过O^/与a^/b^/垂直的直线MN．

h．作出光路图，计算折射率n．

根据上面叙述回答下列问题：

①正确实验步骤顺序为。

②请在图中画出准确完整的光路图。

③请根据图中所给数据，求出该玻璃的折射率n= 。

（2）某同学在做完测定玻璃折射率的实验后，突发奇想，他说受到实验中光路侧移的启示，设计了一个厚度检测仪，可以用来检测玻璃厚度是否均匀，原理大致是：如图所示，取一块厚度均匀的矩形玻璃砖摆放好，固定的一束激光AO以不变的入射角θ₁照射到MN表面，折射后从PQ面射出，最后出射光线照射到光电管C上，光电管C可将光信号转变为电信号，如右图所示，依据激光束在C上移动的距离，可确定玻璃砖厚度的变化，若某次检测中发现光斑在C上左移了Δs，则此玻璃砖的厚度与原来相比变（填“厚”或“薄”）。

由于实验室中矩形玻璃砖数量不够，部分同学须改用直角三棱镜做“测定玻璃的折射率”实验，实验步骤如下：

a．如右图先在一张白纸上作出相互垂直的直线ab和a^/b^/，以ab和a^/b^/作为三棱镜的两个界面，并在直线ab上标出O点．
b．描出P₃、P₄的位置．
c．将三棱镜放在白纸上，使短边跟ab对齐，长边跟a^/b^/对齐，画出斜边bb^/．
d．在长边a^/b^/的外侧透过三棱镜观察大头针P₁、P₂的像，调整视线方向，直到P₁的像完全被P₂的像挡住．
e．在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P₁、P₂的像及P₃．
f．过O点作一垂直于ab的线段OA，在OA上垂直纸面插上两枚大头针P₁、P₂．
g．移去三棱镜和大头针，连接P₃、P₄交a^/b^/于点O^/，作过O^/与a^/b^/垂直的直线MN．
h．作出光路图，计算折射率n．
根据上面叙述回答下列问题：
①正确实验步骤顺序为              。
②请在图中画出准确完整的光路图。
③请根据图中所给数据，求出该玻璃的折射率n=             。
（2）某同学在做完测定玻璃折射率的实验后，突发奇想，他说受到实验中光路侧移的启示，设计了一个厚度检测仪，可以用来检测玻璃厚度是否均匀，原理大致是：如图所示，取一块厚度均匀的矩形玻璃砖摆放好，固定的一束激光AO以不变的入射角θ₁照射到MN表面，折射后从PQ面射出，最后出射光线照射到光电管C上，光电管C可将光信号转变为电信号，如右图所示，依据激光束在C上移动的距离，可确定玻璃砖厚度的变化，若某次检测中发现光斑在C上左移了Δs，则此玻璃砖的厚度与原来相比变           （填“厚”或“薄”）。

由于实验室中矩形玻璃砖数量不够，部分同学须改用直角三棱镜做“测定玻璃的折射率”实验，实验步骤如下：

a．如右图先在一张白纸上作出相互垂直的直线ab和a^/b^/，以ab和a^/b^/作为三棱镜的两个界面，并在直线ab上标出O点．

b．描出P₃、P₄的位置．

c．将三棱镜放在白纸上，使短边跟ab对齐，长边跟a^/b^/对

齐，画出斜边bb^/．

d．在长边a^/b^/的外侧透过三棱镜观察大头针P₁、P₂的像，调

整视线方向，直到P₁的像完全被P₂的像挡住．