Question

【題目】在用兩面平行的玻璃磚測定玻璃折射率的實驗中，其實驗光路如圖，

（1）在實驗中，如果用量角器分別量出入射角θ1和折射角θ2，那么，該玻璃磚的折射率的表達式為n=____

（2）在實驗數據的處理中，有兩位同學各設計了一個記錄表格，而且都已完成了計算，根據他們設計的表格所反應的信息，判斷他們論證做得是否正確.

甲同學設計的表格是：

次數	入射角θ1	sinθ1	折射角θ2	sinθ2	n
1	30°	0.500	20.9°	0.357	1.40	1.40
2	45°	0.707	30.5°	0.508	1.39
3	60°	0.866	38.0°	0.616	1.41

乙同學設計的表格是：

次數	1	2	3	角平均值	正弦值	n
入射角θ1	30°	45°	60°	45°	0.707	1.42
折射角θ2	20.9°	30.5°	38.0°	28.8°	0.497

答：上述兩位同學做得正確的是____.（填“甲”或“乙”）

（3）若甲在做測定玻璃的折射率的實驗時，法線畫得與界面不垂直,出現如下圖（a）所示的傾斜；若乙在放置玻璃磚時,玻璃磚的平面沒有與aa′重合，出現如下圖（b）所示的偏差，則他們測得的折射率比真實值____

A. 甲、乙均偏小

B. 甲、乙均偏大

C. 甲偏大、乙偏小

D. 甲偏小，乙偏大

Answer 1

【答案】 （1） （2）甲 （3）A

【解析】（1）根據光的折射定律可知： ；

（2）為了減小測量的偶然誤差，必須采用多次測量取平均值的方法．由于每次測量時，入射角不同，折射角不同，每次測量有入射角與折射角之間沒有直接關系，入射角和折射角取平均值沒有意義．而介質的折射率僅由介質的性質決定，是不變的，所以應求出每一個入射角及對應的折射角，運用折射定律求出折射率，再求出折射率的平均值，可有效減小測量的誤差，這樣做有意義．故甲同學做得正確．
（3）（a）測得的入射角i和折射角r都偏大，而且增大相同的角度．玻璃磚的折射率為： ，運用特殊值法分析：
假設若法線與界面垂直時，入射角為i=45°，折射角為r=30°，則折射率為：

若法線與界面不垂直時，入射角與折射角都增大15°，則折射率為： ，可見，甲的測量值將偏�。�
（b）出現如圖（b）所示的偏差時測量的入射角i和折射角r都增大，而且增大相同的角度．與a情況恰好相同，故測量值將偏小，故A正確，BCD錯誤；故選A．