Question

用如圖所示的裝置觀察光的反射和折射現象，并測得玻璃的折射率，在光具盤的中央固定一塊半圓柱形玻璃磚，使二者的圓心O重合，使激光束從玻璃圓弧面一側入射，并垂直直徑平面通過圓心O沿直線射出玻璃磚，記下入射光束在光具盤上對應位置的刻度，以圓心為軸，入射光束方向不變，逆時針緩慢轉動光具盤，同時發現有兩束光在光具盤上移動，其中從玻璃弧面射出的光束沿______方向轉動，從玻璃磚平面射出的光束沿______方向轉動（以上兩空格填“逆時針”或“順時針”），當光具盤轉過θ角時，發現其中一束光剛好消失，則玻璃的折射率n=______．

Answer 1

【答案】分析：根據反射定律分析入射光線方向不變時，反射光線轉動的方向．以圓心為軸順時針緩慢轉動光具盤，出射光線不斷向下偏轉，剛好看不到出射光線時，光線在直徑平面上發生了全反射，入射角等于臨界角，即C=θ．由臨界角公式sinC=．
解答：解：開始入射光線與直徑平面的法線重合，當入射光束方向不變，逆時針緩慢轉動光具盤時，入射角增大，反射角也增大，而且反射光線沿逆時針方向轉動．
從玻璃磚射出的光線，折射角大于入射角，由于法線轉過的角度與入射角相等，所以折射光線將沿順時針轉動．當光具盤轉過θ角，發現其中一束光剛好消失時，此時入射角θ就是臨界角，因此，玻璃的折射率n=．
故答案為：逆時針；順時針；
點評：當光線從光密介質進入光疏介質時，入射角等于臨界角時，恰好發生了全反射．本題測量折射率的原理是臨界角公式sinC=，基礎題．