Question

15．一实验小组在做插针法“测定玻璃的折射率”实验时，发现老师给的一块两面平行的玻璃砖，其中一面aa′是镀银面，光线能反射但不能穿过，于是利用观察反射光线插针法侧折射率，如甲图所示，四个黑点P₁、P₂、P₃、P₄依次分别为四个插针位置，乙图为画好边界线移去玻璃后的光路图，图中M为OO′的中点．

（1）请在图乙中画出玻璃内的光路，并标出光线进入玻璃时的入射角θ₁和折射角θ₂．
（2）用所给的字母，写出求解玻璃折射率的表达式n=n=$\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}$；
（3）某同学将玻璃边界线画为丙图中的两条虚线，则测出的折射率与实际值相比将会偏大（“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）作出法线，根据光的折射与反射定律作出光路图．
（2）根据折射率的定义式求出折射率的表达式．
（3）根据图示应用折射率的定义式分析实验误差．

解答 解：（1）分别作出过入射点与出射点的法线，然后作出折射光线与反射光线，光路图如图所示：

（2）折射率：n=$\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}$；
（3）由丙图所示可知，界面aa′偏后，bb′与玻璃界面重合，
则作光路图测出的入射角θ₁不变而折射角θ₂偏小，由n=$\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}$可知，所测折射率偏大；
故答案为：（1）如图所示；（2）n=$\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}$；（3）大．

点评 本题考查了测折射率实验，作出光路图是正确解题的关键，应用这是定律即可解题，本题难度不大．