Question

用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P₁、P₂，然后在玻璃砖的另一侧观察，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和P₂的像，P₄挡住P₃和P₁、P₂的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓如图乙所示（O为两圆弧圆心；图中已画出经P₁、P₂点的入射光线）．
（1）在图上补画出所需的光路图；
（2）为了测出玻璃砖的折射率，需要测量入射角i和折射角r，请在图中标出这两个角；
（3）用所测物理量计算折射率的公式是n=

 

；
（4）为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应尽量

 

（小一些，无所谓，大一些．

Answer 1

分析：（1）连接P₁、P₂表示入射光线，连接P₃、P₄表示出射光线，连接两光线与玻璃砖的交点，即为折射光线，作出光路图．
（2）在图中标出需要测量的入射角i和折射角γ．
（3）根据折射定律得，计算玻璃折射率的公式n=

sini

sinr

．
（4）为防止光线在弧面CD发生全反射，光线在弧面AB的入射角应适当小一些．

解答：解：（1）连接P₁、P₂表示入射光线，连接P₃、P₄表示出射光线，连接两光线与玻璃砖的交点，即为折射光线，作出光路图如图．
（2）标出需要测量的入射角i和折射角γ，如图．
（3）根据折射定律得，玻璃折射率的公式为n=

sini

sinr

．
（4）为防止光线在弧面CD发生全反射，光线在弧面AB的入射角应适当小一些．
答：（1）（2）光路图如图，标出需要测量的入射角i和折射角γ，如图；
（3）玻璃折射率的公式为n=

sini

sinr

；
（4）光线在弧面AB的入射角应适当小一些．

点评：用插针法测定玻璃砖折射率原理是折射定律，运用几何知识和折射定律即可很容易解答本题．