高中物理-实验：测定玻璃的折射率练习

高中物理-实验：测定玻璃的折射率练习

1．(浙江温州“共美联盟”高二下学期期末)在利用“插针法”测定玻璃的折射率实验中

①下列操作可以减小实验误差的是__AC___(填字母代号)

A．P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些

B．选择平行玻璃砖进行实验

C．入射角适当大些

D．若有几块厚度不同的玻璃砖，应选用厚度较小的

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＝

__cosα

cosβ

__(用图中的α、β表示)

解析：(1)大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误

差会减小，角度的测量误差会小些。故A正确；作插针法测定折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行。故B错误；为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，效果会更好。故C正确；若有几块厚度不同的玻璃砖，应选用厚度较大一些的，故D错误。

(2)由图可知，入射角为90°－α，折射角为90°－β；则由折射定律可知：n＝

sin90°－αsin90°－β＝

cosαcosβ

2．(辽宁省铁路实验中学高二下学期期中)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面ab、cd与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以ab、cd 为界面画光路图。

则甲同学测得的折射率与真实值相比__偏小___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)，乙同学测得的折射率与真实值相比__不变___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)，丙同学测得的折射率与真实值相比__变小___。

解析：①如图1。测定折射率时，折射角增大，则折射率减小；

用图②测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关；

用图③测折射率时，折射角偏大，所以测得的折射率变小。

3．(四川省绵阳南山实验中学高二下学期期中)学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器。如图所示，在一个圆盘上，过其圆心O 作两条互相垂直的直径BC 、EF 。在半径OA 上，垂直盘面插上两枚大头针P 1、P 2并保持P 1、P 2位置不变。每次测量时让圆盘的下半部分竖直进人液体中，而且总使得液面与直径BC 相平，EF 作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P 1、P 2像，并在圆周上插上大头针P 3，使P 3，正好挡住P 1、P 2。同学们通过计算，预先在圆周EC 部分刻好了折射率的值，这样只要根据P 3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值。则：

(1)若∠AOF ＝30°，OP 3与OC 的夹角为30°，则P 3处所刻折射率的值为__ 3 __。

(2)图中P 3、P 4两位置哪一处所对应的折射率值大？__P 4___。

(3)做AO 的延长线交圆周于K ，K 处对应的折射率值应为__1___。

解析：(1)由图看出，入射角为i ＝∠AOF ＝30°，折射角r ＝∠EOP 3＝60°，则P 3处所对应

的折射率的值为n ＝sin r sin i ＝3。 (2)根据折射定律，n ＝sin r sin i

，可知P 4处对应的折射率较大。 (3)作AO 的延长线交圆周于K ，这种情况下折射角与入射角相等，则知K 处所对应的折射率的值是1。