测定玻璃的折射率试题.doc

高中物理实验测定玻璃的折射率实验练习题1.在用平行玻璃砖测玻璃折射率的实验中，实验光路如图所示，对该实验的一些具体问题，下列说法正确的是A.为了减少测量和作图的误差， P1和 P2、 P3和 P4的距离适当大些B.P 1和 P2、 P3和 P4距离的大小，入射角的大小对测量结果无影响C.如果入射角太大，则反射光强、折射光弱，加之色散较大，观察到的 P1和 P2的虚像会暗淡模糊，不利于准确地插上大头针 P3、P4D. 如果入射角太大，则折射光线会在 cd 面发生全反射，不能观察到 P1、 P2的虚像2.某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验。

先在白纸上放好圆柱形玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针 P1和 P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使 P1的像被 P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧相继又插上两枚大头针 P3、P4，使 P3挡住 P1、P2的像，使 P4挡住 P3和 P1、P2的像，在标出的大头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如图所示。

（1）在图上画出所需的光路。

（2）为了测量出玻璃砖的折射率，需要测量的物理量有___________________（要求在图上标出）。

（ 3）写出计算折射率的公式n=。

3.如图，画有直角坐标系 Oxy 的白纸位于水平桌面上， M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标的原点，直边与 x 轴重合， OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖起地插在直线 OA上的两枚大头针， P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，α，β是直线 OA与 y 轴正方向的夹角，β是直线 OP3与轴负方向的夹角，只要直线 OA画得合适，且 P3的位置取得正确，测得角α和β，便可求得玻璃得折射率。

某学生在用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的直线 OA 上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但 y<0 的区域内，不管眼睛放在何处，都无汉透过玻璃砖看到 P1、P2的像，他应该采取的措施是 _____________________. 若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像，确定 P3位置方法是 __________________________________.若他已正确地测得了的α，β的值 . 则玻璃的折射率n=________________________.4．甲乙两同学用插针法做“测定玻璃的折射率”的实验中，分别得到如图所示中甲乙两种实验记录。

在甲中，已画好玻璃两界面直线aa′和 bb′后，不小心将砖稍稍向上平移了，如图中虚线所示，若其他操作无误，则测得的折射率n＿＿＿＿＿（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

在乙中，玻璃砖上界面直线aa′正确，而画的表示下界面的bb′稍稍向下平移了，若其他操作无误，则测得的折射率 n 将＿＿＿＿＿＿＿（选填“偏大” 、“偏小”或“不变” ）。

a a′ a a′b b′ b′b（甲）（乙）5．某同学做测定玻璃折射率的实验时，用他测得的多组入射角θ1与折射角θ2 作出 sin θ1－sin θ2图象如图所示，下列判断正确的是()A．他做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃的折射现象B．玻璃的折射率为C．玻璃的折射率为D．玻璃临界角的正弦值为6．某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃柱的折射率时，先在白纸上作一与玻璃圆柱同半径的圆，圆心为O，将玻璃圆柱平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合．在玻璃柱一侧竖直插两枚大头针P1和 P2，在另一侧再先后插两个大头针P3 和 P4，使从另一侧隔着玻璃观察时，大头针 P3、P4和 P2、P1的像恰在一直线上，移去玻璃圆柱和大头针后，在白纸上得到图示，在上图中画出：(1)沿 P1、P2连线方向的入射光线通过圆形玻璃后的传播方向．(2)光线在玻璃内的传播方向(3)在光线的入射点作法线，标出入射角 i 和折射角 r .(4)写出计算玻璃折射率的公式 ( 不必计算 ) ．7．用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，O 为玻璃砖截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖的平面垂直，如图所示的四个图中P1、P2、P3和P4是四个学生实验插针的结果(1)在这四个图中肯定把针插错了的是 ________．(2)在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是 ________，计算玻璃的折射率的公式是 ________．8．如图所示，一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、P3、 P4四枚大头针时， P3、P4恰可挡住 P1、P2所成的像，则该玻璃砖的折射率n＝ ________. 有一同学把大头针插在 P1′和 P2′位置时，沿着P4、P3的方向看不到大头针的像，其原因是_____________________________________________________________________ ___．9．如图所示，是利用插针法测定玻璃砖折射率的一次实验光路图，PQ为玻璃砖入射面的法线， MN、EF均垂直于法线 PQ并分别交于 N和 E 点，入射点为 O，取OM＝OF，用刻度尺量出 MN、EF的长度，则折射率 n＝MN/EF. 改变入射角θ1的大小，重复以上实验，可量出 MN、EF 的多组数据．现有两位同学各设计了一个记录数据表格，而且都已完成了计算．甲同学设计的表格是：次数123长度平均值nMN/cmEF/cm乙同学设计的表格是：次数MN/cm EF/cm n n123上述两位同学处理数据的方法正确的是________( 填“甲”或“乙”或“都正确”) ．10．对于《测定玻璃的折射率》实验中的一些具体问题，几个学生发生了争论，他们的意见正确的是（）A．为了提高测量精确度， P1、 P2及 P3、 P4之间的距离应适当取大些；B．为了提高测量精确度， P1、 P2及 P3、 P4之间的距离应取小些；C．为了提高测量精确度，入射角应适当取大些；D．为了提高测量精确度，入射角应取小些；E．P1、 P2、距离大小，入射角的大小与测量精确度没有关系；F．如果入射角太大，对反射光强，而折射光线太弱，不易观察；G．如果入射角太大，则折射光线将会在玻璃砖内表面发生全反射，而使实验无法进行；H．玻璃砖的宽度宜大一些可以减小确定光路时出现的误差；b’I ．大头针应垂直地插在纸面上。

11．某同学做测定玻璃折射率实验时，用他测得的多组入射角i 与折射角 r ，作出 sin i ~sin r 图象如图所示．下列判断中哪些是正确的？A ．他做实验时，光线是由空气射入玻璃的；B ．玻璃的折射率为；C ．玻璃折射率为；D ．玻璃临界角的正弦值为．12．用如图所示的装置观察光的反射和折射现象并测得玻璃的折射率．在光具盘的中央固定 一块半圆柱形玻璃砖，使两者的圆心 O 重合．使激光束从玻璃砖 圆弧面一侧入射，并垂直直径平面通过圆心 O 沿直线射出玻璃砖，记下入射光 束在光具盘上对应位置的刻度．以圆心为轴，入射光束方向不变，逆时针缓慢 转动光具盘，同时发现有两束光在光具盘上移动．这两束光将如何移动？ ____________．亮度将如何变化？ n ＝。

当光具盘转过 角时，发现 其中一束光刚好消失，则玻璃的折射率．________13．在用“插针法”测定玻璃砖的折射率的实验中，把 P 1 、P 2 连线与玻璃 砖表面 垂线的夹角作为 ________角，这个角过小会 ________，过大会使从 bb ＇面看不 到 P 1、P 2 的 ____．若已确定了 P 1 、P 2 的位置，欲确定 P 3 的位置，应在观察时使 P 3_____________________．如图所示，甲同学做实验时所画的 MN 线 ( 入射界面 ) 虽与玻璃砖 ab 面重合，但 PQ 线却略向外平移； 乙同学的“ M ＇N ＇和 P ＇Q ＇之间距离虽等于 a ＇c ＇，但实验时玻璃砖的 a ＇b ＇、c ＇d ＇都相对 M ＇N ＇、P ＇Q ＇平移了一些．取走玻璃砖后，分别按 MN 、PQ 及 M ＇N ＇、P ＇Q ＇画图求折射率．丙同学做实验时所画的 M ″N ″线 ( 入射界面 ) 虽与玻璃砖 a ″ b ″面重合，但 P ″Q ″线却略向内平移；那么，甲测出的折射率将 ________，乙测出的折射率将 ________，丙测出的折 射率将 。

( 填“偏大”、“偏小”或“不变”)M ″a ″b ″N ″P ″Qc丙d ″14．如图所示，画有直角坐标系 Oxy 的白纸位于水平桌面上， M 是放在白纸上的半圆形玻璃砖， 其底面的圆心在坐标的原点， 直边与 x 轴重合， OA 是画在纸上的直线， P 1 、P 2 为竖直地插在直线 OA 上的两枚大头针， P 3 是竖直地插在纸上的第三枚大头针， α 是直线 OA 与 y 轴正方向的夹角， β 是直线 OP 3 与轴负方向的夹角，只要直线 OA 画得合适，且 P 3 的位置取得正确，测得角 α 和 β，便可求得玻璃得折射率。

某学生在用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的直线 OA 上竖直插上了 P 1、P 2 两枚大头针，但在 y <0 的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到 P 1、P 2 的像，他应该采取的措施是 ；若他已透过玻璃砖看到了 P 1、 P 2 的像，确定 P 3 位置的方法是测得了的 α、β 的值，则玻璃的折射率 n；若他已正确地A。

=15．如右图所示的装置可以测量棱镜的折射率， ABC 表示待测直O 角棱镜的 截面积，棱镜的另外两个锐角也是已知的，∠ B θ，=紧贴直角边 AC 的是一块平面镜，一光线 SO 射到棱镜的 AB 面 S上，适当调整 SO 的方向，使得从 AB 面的出射光线与 SO 重合。

B C在这种情况下仅需要测量出 就可以算出棱镜的折射率的表达式 n 。

=．等腰直角三棱镜 ABO 的两个腰长都是，如图所示。

为了测定它的折射16 16cm率，将棱镜放在直角坐标系中，使两腰与 Ox 、Oy 轴重合，从 OB 边的 C 点注视 A 棱，发现 A 棱的视位置在 AO 边上的 D 点，在 C 、 D 两点插上大头针，看出 C点的坐标位置（0，12）， D 点坐标位置（ ， ），由此计算出棱镜的折9P 1射率为P 217．如图所示，用某种透光物质制成直角三棱镜 ABC 在垂直 AC 面的直 A C线 MN 上插上大头针 P 1、P 2，在 AB 面的左侧透过棱镜观察大头针 P 1、P 2 的像，调整视线方向，直到 P 1 的像与 P 2 的像重合，再在观察这一侧先后插上大头针 P 3、P 4，使 P 3 挡住 P 1、 P 2 的像，使 P 4 挡住 P 3 和 P 1、 P 2 的像，记下 P 3、P 4 的位置，并标出 AB 界面的位置。

移去大头针和三棱镜，过 P 3、P 4 作直线与 AB 面相交于 D 点，量出该直线与 AB 面的夹角为 45o ；则该透射物质的折射率 n= ，请画出完整光路图。