Question

一塊玻璃磚有兩個相互平行的表面，其中一個表面是鍍銀的
(光線不能通過此表面)．現要測定此玻璃的折射率．給定的器
材還有：白紙、鉛筆、大頭針4枚(P₁、P₂、P₃、P₄)、帶有刻
度的直角三角板、量角器．
實驗時，先將玻璃磚放到白紙上，使上述兩個相互平行的表面
與紙面垂直．在紙上畫出直線aa′和bb′，aa′表示鍍銀的玻璃表面，bb′表示另
一表面，如圖實－10－9所示．然后，在白紙上豎直插上兩枚大頭針P₁、P₂(位置如
圖)．用P₁、P₂的連線表示入射光線．

(1)為了測量折射率，應如何正確使用大頭針P₃、P_4?
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(試在圖實－10－9中標出P₃、P₄的位置)
(2)然后移去玻璃磚與大頭針．試在圖實－10－9中通過作圖的方法標出光線從空氣到玻璃中的入射角θ₁與折射角θ₂.簡要寫出作圖步驟．
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(3)寫出用θ₁、θ₂表示的折射率公式為n＝________.

Answer 1

(1)(2)見解析　(3)

(1)在bb′一側觀察P₁、P₂(經bb′折射、aa′ 反射，再經bb′折射后)的像，在適當的位置插上P₃，使得P₃與P₁、P₂的像在一條直線上，即讓P₃擋住P₁、P₂的像；再插上P₄，讓它擋住P₂及P₁的像和P₃.P₃、P₄的位置如圖所示．

(2)①過P₁、P₂作直線與bb′交于O；
②過P₃、P₄作直線與bb′交于O′；
③利用刻度尺找到OO′的中點M；
④過O點作bb′的垂線CD，過M點作bb′的垂線與aa′相交于N，如圖所示，連接ON；
⑤∠P₁OD＝θ₁，∠CON＝θ₂.
(3)由折射率的定義可得n＝.