Question

5．某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行．正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示．
（1）此玻璃的折射率计算式为n=$\frac{cos{θ}_{1}}{cos{θ}_{2}}$（用图中的θ₁、θ₂表示）；
（2）如果玻璃砖的入射面和出射面不平行，则出射光线与入射光线不再平行．（填仍平行或不再平行）．

Answer 1

分析 （1）入射角和折射角是光线与法线的夹角，根据图确定入射角和折射角，根据折射定律求出折射率．
（2）根据光路可逆性，结合光的折射定律，及几何关系，即可求解．

解答 解：（1）由图得到，光线在玻璃砖上表面上入射角为i=90°-θ₁，折射角为r=90°-θ₂，根据折射定律得
    n=$\frac{sini}{sinr}$=$\frac{sin（90°-{θ}_{1}）}{sin（90°-{θ}_{2}）}$=$\frac{cos{θ}_{1}}{cos{θ}_{2}}$
（2）若入射面与出射面平行，则出射光线与入射光线平行，根据光路可逆性，
依据光的折射定律，它们第一折射的折射角与第二折射的入射角相等，所以平行；
当入射面和出射面不平行，则它们第一折射的折射角与第二折射的入射角不相等，因此出射光线与入射光线不再平行；
故答案为：（1）$\frac{cos{θ}_{1}}{cos{θ}_{2}}$；（2）不再平行．

点评 本实验用“插针法”测定玻璃的折射率的原理是折射定律，入射角和折射角都是光线与法线的夹角，不是与界面的夹角．