Question

8．“测定玻璃的折射率”实验中，如图是在纸上留下的实验痕迹，其中直线a，a'是描在纸上的玻璃砖的两个边．
（1）在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A，B，在另一侧再竖直插两个大头针C，D，在插入第四个大头针D时，要使它挡住C及A、B的像．
（2）某同学根据n=$\frac{L_1}{L_2}$计算玻璃的折射率．请在图中括号中标出要测的物理量L₁，L₂．

Answer 1

分析 用“插针法”测定玻璃的折射率的原理是折射定律n=$\frac{sini}{sinγ}$，关键是确定折射光线，方法是：在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D，使C挡住A、B的像，要使D挡住C和A、B的像．作出入射光线和折射光线，画出光路图，用量角器量出入射角和折射角，由折射定律算出折射率．也可以以入射点O为圆心作圆，由公式n=$\frac{sini}{sinγ}$=$\frac{L_1}{L_2}$计算出折射率．

解答 解：（1）插在D点的大头针必须挡住C及A、B的像；这样才保证沿A、B的光线经过C、D；
作出光路图，以入射点O为圆心作半径为r的圆，根据折射率定义，有：
n=$\frac{sini}{sinγ}$=$\frac{{\frac{L_1}{r}}}{{\frac{L_2}{r}}}$=$\frac{L_1}{L_2}$；
在图中括号中标出要测的物理量L₁，L₂，如图所示：

故答案为：挡住C及A、B的像，如上图所示．

点评 解决本题的关键理解和掌握实验的原理和实验的方法，其中实验原理是实验的核心，同时利用单位圆，从而更容易求得折射率．