Question

16．在“测定玻璃的折射率”实验中，操作步骤如下：
①先在白纸上画出一条直线aa′代表两种介质的交界面，过aa′上的O点画出交界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线．
②把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的一条长边跟aa′对齐，用笔以玻璃砖的另一条长边为尺画直线bb′，作为另一交界面．
③在线段AO上间隔一定的距离，竖直地插上两枚大头针P₁、P₂，透过玻璃砖观察大头针P₁、P₂的像，调整视线方向，直到P₁的像被P₂挡住．在观察的这一侧间隔一定距离，依次插上两枚大头针P₃、P₄，使P₃挡住P₁、P₂的像，P₄挡住P₁、P₂的像和P₃．
④移去大头针和玻璃砖，连接P₃、P₄所在位置画直线，作为折射光线，其与玻璃砖下表面（交界面）交于一点O′，过O′点画出交界面的法线，然后用量角器分别测量出入射角θ₁与折射角θ₂，填入表格中．
上述操作步骤中存在两处严重的错误，请指出并修正：
（1）步骤②中不应以玻璃砖的长边为尺，画出玻璃砖的另一个界面bb′，可用大头针标注位置；或用尺顶住玻璃砖长边，移去玻璃砖，然后画直线；
（2）步骤④中应以P₃、P₄的连线与bb′的交点O′和aa′上的入射点O，作出玻璃砖中的光线OO′作为折线光线．

Answer 1

分析 测玻璃折射率实验原理是折射定律，用插针法确定入射光线和折射光线．把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐，应在白纸上画出玻璃砖的另一连bb′．接P₃、P₄做为出射光线，还应作出玻璃砖中的折射光线，从而即可求解．

解答 解：本实验用插针法测量玻璃砖的折射率，实验原理是折射定律，操作步骤中存在严重的缺漏，应做补充的是：
步骤②中不应以玻璃砖的长边为尺，画出玻璃砖的另一个界面bb′，可用大头针标注位置；或用尺顶住玻璃砖长边，移去玻璃砖，然后画直线；
步骤④中应以P₃、P₄的连线与bb′的交点O′和aa′上的入射点O，作出玻璃砖中的光线OO′作为折线光线；
故答案为：（1）步骤②中不应以玻璃砖的长边为尺，画出玻璃砖的另一个界面bb′，可用大头针标注位置；或用尺顶住玻璃砖长边，移去玻璃砖，然后画直线．
（2）步骤④中应以P₃、P₄的连线与bb′的交点O′和aa′上的入射点O，作出玻璃砖中的光线OO′作为折线光线．

点评 本题关键要理解实验原理：折射定律，掌握实验方法：插针法确定入射光线和出射光线，用作图法确定折射光线，注意不能以玻璃砖的长边为尺画光线．