1、第二节 测定介质的折射率1.在用插针法测玻璃砖折射率的实验中,实验方法和步骤完全正确,但测后发现玻璃砖的两个光学面不平行,则.A.入射光线与出射光线一定不平行,测量值偏大B.入射光线与出射光线一定不平行,测量值偏小C.入射光线与出射光线一定不平行,测量值仍然正确D.入射光线与出射光线可能平行,测量值仍然正确解析:只要实验方法和步骤完全正确,测量值的准确性与玻璃砖的两个光学面是否平行没有关系.答案:C2.利用“插针法”测定平行玻璃砖的折射率,某同学操作时将玻璃砖的界线aa、bb画好后误用另一块宽度稍窄的玻璃砖,如图所示,实验中除仍用原界线外,其他操作都正确,则玻璃折射率的测量值与真实值相比将()
2、A.偏小 B.偏大C.不影响结果 D.不能确定解析:如图所示,虚线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图,而实线是作图时所采用的光路图,可见,入射角没有变化,折射角的测量值偏大,则由n得,折射率测量值偏小,A正确.答案:A3.在用插针法测定玻璃折射率的实验中,甲、乙两位同学在纸上画出的界面aa、bb与玻璃砖位置的关系分别如图中和所示,其中甲同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖.他们的其他操作均正确,且均以aa、bb为界面画光路图,则:甲同学测得的折射率与真实值相比(选填“偏大”“偏小”或“不变”).乙同学测得的折射率与真实值相比(选填“偏大”“偏小”或“不变”).解析:用题图测定折射率时,
3、玻璃中折射角测量值大于实际值,故折射率偏小;用题图测定折射率时,只要操作正确,折射率与玻璃砖形状无关.答案:偏小不变4.在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确操作插好了4枚大头针,画出完整的光路图,由于没有量角器,他以入射点O为圆心画圆交入射光线于A点,交折射光线于B点,过A点画法线的垂线与法线交于C点,过B点画法线的垂线与法线交于D点,如图所示,若各线段的长度可以用xAC、xCO、xBD、xDO表示,则玻璃的折射率可表示为.解析:由折射定律有n.答案:5.“测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖,aa和bb分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图所示.在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和
4、P2,用“”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针P3和P4.(1)在插P3和P4时,应使(选填选项前的字母).A.P3只挡住P1的像B.P4只挡住P3C.P3同时挡住P1、P2的像D.P4挡住P3及P1、P2的像(2)按(1)中的做法确定大头针P3和P4的位置,请将光路图补充完整,并在图中标出需要测量的量,则玻璃砖的折射率可表示为n.(用图中标出的测量量表示)解析:(1)实验的过程中,要先在白纸上放好玻璃砖,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,然后在玻璃砖另一侧观察,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
5、、P2的像,使P4挡住P3和P1、P2的像,故C、D正确.(2)光路图如图所示,根据折射定律可知需要测量入射角和折射角,即测量的量是图中i和r.由折射定律有n.答案:(1)CD(2)见解析图(需要测量的量是图中i和r)6.如图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖,它的面不能用手直接接触.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同,且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像,但最后一个针孔的位置不同,分别为d、e两点,如图乙所示.计算折射率时,用(选填“d”或“e”)点得到的值较小,用(选填“d”或“e”)点得到的值误差较小.解析:实验用的光学玻璃砖的光学面不能用手接触,以防止损坏其光学面.如图所示,连接cd、ce并反向延长分别交CD于O1、O2点,并连接OO1、OO2,入射角i相同,折射角OOO2OOO1,由折射定律得,折射角越大的,求得的折射率越小.由图可得,用d点得到的值较小,而ce与ab近似平行,故用e点得到的值误差小.答案:光学de