Question

在用插针法测定玻璃的折射率的实验中，
（1）某同学操作步骤如下：
①用图钉将记录光路的白纸固定在平板上；
②手拿玻璃砖的毛面或棱，将其轻放在白纸上；
③用铅笔环绕玻璃砖画出边界aa′和bb′；
④在aa′上选择一点O，作为不同入射角的入射光线的共同入射点，画出入射角
θ₁分别为0°、30°、45°的入射光线；
⑤用“插针法”分别得到各条入射光线的出射光线，观察时着重看大头针针帽是否在一条直线上，取下玻璃砖、大头针，连接各针孔，发现所画折射光线中有两条相交，量出各个折射角θ₂；
⑥按公式分别计算△X，取三个值的算术平均值．
以上步骤中有错误或不妥之处的是

③④⑤

；
（2）正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示．此玻璃的折射率计算式为n=

cosθ1

cosθ2

（用图中的θ₁、θ₂表示）．

Answer 1

分析：（1）根据实验原理，确定实验步骤．在白纸上应先画出两个边界、法线和入射光线，再用实验确定出射光线，从而可用作图法确定玻璃砖中的折射光线．
（2）根据折射定律表示出折射率．

解答：解：（1）其中有错误或者不妥之处的是：③、④、⑤；
在③中应使直尺与玻璃砖的界面对齐，移开玻璃砖后再画边界线；
在④中入射角要取0⁰以外的五组数据；
在⑤中大头针要竖直插牢，观察时看针脚是否在同一条直线上．
（2）根据折射定律：n=

sin(90°-θ1)

sin(90°-θ2)

=

cosθ1

cosθ2

．
故答案为：（1）③④⑤；（2）

cosθ1

cosθ2

．

点评：本题在理解实验原理的基础上，进一步合理安排实验步骤，关键在于如何确定出射光线．