Question

學(xué)校開展研究性學(xué)習(xí)，某研究小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量液體折射率的儀器，如圖所示．在一圓盤上，過(guò)其圓心O作兩條互相垂直的直徑BC、EF，在半徑OA上，垂直盤面插下兩枚大頭針P₁、P₂并保持P₁、P₂位置不變，每次測(cè)量時(shí)讓圓盤的下半部分豎直進(jìn)入液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察P₁、P₂的像，并在圓周上插上大頭針P₃，使P₃正好擋住P₁、P₂的像．同學(xué)們通過(guò)計(jì)算，預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值，若∠AOF=30°則（　　）

• A、用該裝置能測(cè)量所有液體的折射率
• B、圖中P₃位置處所對(duì)應(yīng)的折射率P₄處的大
• C、作AO的延長(zhǎng)線交圓周于K，K處所對(duì)應(yīng)的折射率值應(yīng)為1
• D、若OP₃與OC的夾角為30°，則P₃處所對(duì)應(yīng)的折射率的值為

  3

• E、測(cè)某液體折射率時(shí)，在右上方區(qū)域觀察不到P₁、P₂的像，說(shuō)明該液體的折射率大于2

Answer 1

分析：根據(jù)折射定律分析大頭針插在P₃、P₄位置時(shí)液體的折射率值大小．對(duì)于有些液體，可能發(fā)生全反射，在KC部分觀察不到大頭針P₁、P₂的像．由圖定出入射角和折射角，由折射定律求出折射率．

解答：解：A、若液體的折射率較大，臨界角較小，光線發(fā)生全反射，不從液體射到空中，在KC部分觀察不到大頭針P₁、P₂的像，可知該裝置不能測(cè)量所有液體的折射率．故A錯(cuò)誤．
B、圖中P₃位置處光線的偏折程度比P₄處小，則P₄處對(duì)應(yīng)的折射率大．故B錯(cuò)誤．
C、作AO的延長(zhǎng)線交圓周于K，入射角等于折射角，則對(duì)應(yīng)的折射率為1．故C正確．
D、若OP₃與OC的夾角為30°，知在空氣中的折射角為60°，根據(jù)折射定律得，n=

sin60°

sin30°

=

3

．故D正確．
E、測(cè)某液體折射率時(shí)，在右上方區(qū)域觀察不到P₁、P₂的像，知光線發(fā)生了全反射，根據(jù)sinC=

1

n

，解得n=2，知液體的折射率大于2．故E正確．
故選：CDE．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于折射定律應(yīng)用時(shí)，要注意公式n=

sini

sinr

的使用條件是光從真空射入介質(zhì)發(fā)生折射．