第十四章波與相對論第六講實驗十五：測定玻璃的折射率課時追蹤練1.(2018·九江模擬)如下圖，用插針法測定玻璃的折射率的實驗中，以下各說法中正確的選項是()P1、P2及P3、P4之間的距離適合大些，能夠提升正確度②P1、P2及P3、P4之間的距離獲得小些，能夠提升正確度③入射角θ1適合大些，能夠提升正確度④入射角太大，入射光芒會在玻璃磚的內表面發生全反射，使實驗沒法進行⑤P1、P2的間距和入射角的大小均與實驗的正確度沒關A．①③B．②④C．③⑤D．①④分析：因為實驗中的入射光芒和折射光芒都是隔著玻璃磚察看在向來線上的大頭針確立的，相互間的距離太小，簡單出現偏差，①正確，②錯誤．入射角適合大些，相應的折射角也增大，折射現象較顯然，簡單丈量些，③正確，⑤錯誤．因為光經過玻璃磚時，各有關角度相互限制著，其出射角恒等于入射角，而對于入射的界面，光芒是從光疏介質射入光密介質，折射角必小于入射角，當入射角趨于最大值90°時，折射角也趨于最大值θ2max，而對于出射的1界面，在玻璃磚內的折射光芒的入射角最大值也只好為θ2max，依據光路可逆原理，出射角最大值也趨于90°，即一直能透過玻璃磚看到入射光芒，④錯誤．答案：A2.(2018·洛陽模擬)“測定玻璃的折射率”實驗中，在玻璃磚的一側豎直插兩個大頭針A、B，在另一側再豎直插兩個大頭針C、D.在插入第四個大頭針D時，應使它______．如下圖是在白紙上留下的實驗印跡，此中直線a、a′是描在紙上的玻璃磚的兩個邊．根據該圖可算得玻璃的折射率n＝________(計算結果保存兩位有效數字)．分析：測定玻璃折射率的實驗是利用大頭針獲得進入玻璃的入射光芒，在另一側插入大頭針擋住前面的A、B的像來確立C，相同插入大頭針D擋住C及A、B的像，C和D確立了出射光芒，利用入射點和出射點的連線來確立折射光芒，作出法線FG，連結OO′，以O點為圓心畫圓，分別交AB、OO′于E、Q兩點，分別過E、Q向GF作垂線EG、FQ，并用毫米刻度尺測其長度，如下圖，依據sinθ1EGn＝，可得n＝＝1.8.sinθ2FQ答案：擋住C及A、B的像1.82測定玻璃等腰直角三棱鏡折射率的實驗中，先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的一側插上兩枚大頭針P1和P2，而后在棱鏡的另一側察看，調整視野使P1的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在的一側插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像，在紙上標出的大頭針的地點和三棱鏡輪廓如下圖．(1)經過作圖，畫出經過P1、P2的入射光芒在棱鏡中的折射光線；假如測得該棱鏡的折射率為1.5，則垂直于AB邊入射的光芒可否從BC邊或AC邊射出________(選填“能”或“不可以”)．分析：(1)如下圖．12設發生全反射的臨界角為C，則sinC＝n＝3<sin45°，故垂直于AB邊入射的光芒在AC邊或BC邊會發生全反射，不可以射出．答案：(1)看法析圖(2)不可以4．(2018·蘇州質檢)如圖甲所示為光學實驗用的長方體玻璃磚，它的__________面不可以用手直接接觸．在用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中，兩位同學繪出的玻璃磚和三個針孔a、b、c的位置相同，且插在c地點的針正好擋住插在a、b地點的針的像，但最后一個針孔的地點不一樣，分別為d、e兩點，如圖乙所示．計算3折射率時，用________(選填“d”或“e”)點獲得的值較小，用________(選填“d”或“e”)點獲得的值偏差較小．分析：光學面若被手接觸污染，會影響察看成效，增添實驗誤差；分別連結cd和ce并延伸到界面，與界面分別交于f、g兩點，sinθ1由n＝不難得出用d點獲得的折射率值較小，過c點的出射sinθ2光芒應平行于ab，利用直尺比對并認真察看，可知ec∥ab，故用e點獲得的折射率值偏差較小．答案：光學de如下圖，一個學生用廣口瓶和刻度尺測定水的折射率，請填寫下述實驗步驟中的空白．用刻度尺測出廣口瓶瓶口內徑d.在瓶內裝滿水．將刻度尺沿瓶口邊沿________插入水中．4沿廣口瓶邊沿向水中刻度尺正面看去，若恰能看到刻度尺的0刻度(即圖中A點)，同時看到水面上的B點刻度的像B′恰與點的像相重合．若水面恰與直尺的C點相平，讀出______和______的長度．由題中所給條件，能夠計算水的折射率n＝________．分析：由光路圖知：sini＝d22，d＋BCsinγ＝d2，2d＋AC依據折射定律sini22d＋ACn＝sinγ＝d2＋（AB－AC）2.答案：(3)豎直(5)ACAB22(6)d＋AC22d＋（AB－AC）6.(2018·衡水模擬)某校展開研究性學習，某研究小組依據光學知識，設計了一個測液體折射率的儀器，如下圖．在一個圓盤上，過其圓心O作兩條相互垂直的直徑BC、EF.在半徑OA上，垂直盤面插上兩枚大頭針P1、P2并保持地點不變．每次丈量時讓圓盤的下半部分豎直浸入液體中，并且總使得液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，爾后在圖中右上方地區察看P1、P2.同學們經過計算，早先在圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只需依據P3所插的位置，就能夠直接讀出液體折射率的值．5若∠AOF＝30°，OP3與OC之間的夾角為45°，則在P3處刻的刻度值為________．若在同一液體中沿AO方向射入一束白光，最湊近OC邊的是________色的光，增大入射角度，________色的光在刻度盤上先消逝．分析：(1)由題圖可知，∠AOF是入射角，∠EOP3是折射角，但在定義折射率光陰是從真空或空氣射向介質的，所以用光路的可逆sin∠EOP3性轉變可得n＝，代入數據可得n＝2.(2)因為介質對sin∠AOF紫光的折射率最大，所以紫光偏折得最多，故最湊近OC邊的是紫光．增大入射角，全部單色光的折射角都增大，而紫光的折射角依然最大，故紫光在刻度盤上先消逝．答案：(1)2(2)紫紫7．(2018·承德模擬)如下圖是對于“測定玻璃的折射率”的實驗，請回答以下問題：請證明圖中的入射光芒和射出玻璃磚的光芒是平行的．假如光射入和射出玻璃磚的兩個平面是平行的，射出玻璃磚的光芒相對入射光芒來說產生了側移．證明：入射角越大，側移越大．為了減小實驗偏差，入射角大一些好仍是小一些好？分析：(1)證明：設i1、γ1分別為射入玻璃的入射角和折射角，2、i2分別為由玻璃射入空氣的入射角和折射角，則6sini1sini2n＝＝sin，sinγ1γ2而γ1＝γ2，所以i1＝i2，所以入射光芒平行于出射光芒．設玻璃磚厚度為d，側移為s，如下圖．d則s＝cosγ·sin(i－γ)，當入射角i增大時，折射角γ亦sini增大，但因為n＝sinγ＞1，所以