Question

用圓弧狀玻璃磚做測定玻璃折射率的實驗時，先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚，在玻璃磚的一側豎直插上兩枚大頭針P₁、P₂，然后在玻璃磚的另一側觀察，調整視線使P₁的像被P₂擋住，接著在眼睛所在的一側插兩枚大頭針P₃和P₄，使P₃擋住P₁和P₂的像，P₄擋住P₃和P₁、P₂的像，在紙上標出大頭針位置和圓弧狀玻璃磚輪廓如圖乙所示（O為兩圓弧圓心；圖中已畫出經P₁、P₂點的入射光線）．
（1）在圖上補畫出所需的光路圖；
（2）為了測出玻璃磚的折射率，需要測量入射角i和折射角r，請在圖中標出這兩個角；
（3）用所測物理量計算折射率的公式是n=

 

；
（4）為了保證在弧面CD得到出射光線，實驗過程中，光線在弧面AB的入射角應盡量

 

（小一些，無所謂，大一些．

Answer 1

分析：（1）連接P₁、P₂表示入射光線，連接P₃、P₄表示出射光線，連接兩光線與玻璃磚的交點，即為折射光線，作出光路圖．
（2）在圖中標出需要測量的入射角i和折射角γ．
（3）根據折射定律得，計算玻璃折射率的公式n=

sini

sinr

．
（4）為防止光線在弧面CD發生全反射，光線在弧面AB的入射角應適當小一些．

解答：解：（1）連接P₁、P₂表示入射光線，連接P₃、P₄表示出射光線，連接兩光線與玻璃磚的交點，即為折射光線，作出光路圖如圖．
（2）標出需要測量的入射角i和折射角γ，如圖．
（3）根據折射定律得，玻璃折射率的公式為n=

sini

sinr

．
（4）為防止光線在弧面CD發生全反射，光線在弧面AB的入射角應適當小一些．
答：（1）（2）光路圖如圖，標出需要測量的入射角i和折射角γ，如圖；
（3）玻璃折射率的公式為n=

sini

sinr

；
（4）光線在弧面AB的入射角應適當小一些．

點評：用插針法測定玻璃磚折射率原理是折射定律，運用幾何知識和折射定律即可很容易解答本題．