Question

学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P₁、P₂并保持P₁、P₂位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P₁、P₂的像，并在圆周上插上大头针P₃，使P₃正好挡住P₁、P₂的像．同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，若∠AOF=30°则（　　）

• A、用该装置能测量所有液体的折射率
• B、图中P₃位置处所对应的折射率P₄处的大
• C、作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为1
• D、若OP₃与OC的夹角为30°，则P₃处所对应的折射率的值为

  3

• E、测某液体折射率时，在右上方区域观察不到P₁、P₂的像，说明该液体的折射率大于2

Answer 1

分析：根据折射定律分析大头针插在P₃、P₄位置时液体的折射率值大小．对于有些液体，可能发生全反射，在KC部分观察不到大头针P₁、P₂的像．由图定出入射角和折射角，由折射定律求出折射率．

解答：解：A、若液体的折射率较大，临界角较小，光线发生全反射，不从液体射到空中，在KC部分观察不到大头针P₁、P₂的像，可知该装置不能测量所有液体的折射率．故A错误．
B、图中P₃位置处光线的偏折程度比P₄处小，则P₄处对应的折射率大．故B错误．
C、作AO的延长线交圆周于K，入射角等于折射角，则对应的折射率为1．故C正确．
D、若OP₃与OC的夹角为30°，知在空气中的折射角为60°，根据折射定律得，n=

sin60°

sin30°

=

3

．故D正确．
E、测某液体折射率时，在右上方区域观察不到P₁、P₂的像，知光线发生了全反射，根据sinC=

1

n

，解得n=2，知液体的折射率大于2．故E正确．
故选：CDE．

点评：对于折射定律应用时，要注意公式n=

sini

sinr

的使用条件是光从真空射入介质发生折射．