Question

【題目】某同學用圓柱形玻璃磚做測定玻璃折射率的實驗，先在白紙上放好圓柱形玻璃磚，在玻璃磚的一側插上兩枚大頭針P1和P2，然后在圓柱形玻璃磚另一側觀察，調整視線使P1的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在一側相繼又插上兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，使P4擋住P3和P1、P2的像，在紙上標出的大頭針位置和圓柱形玻璃磚的邊界如圖所示．

①在圖上畫出所需的光路___________ ；

②為了測量出玻璃磚折射率，需要測量的物理量有（要求在圖上標出）_______ ；

③寫出計算折射率的公式n____________ ；

④如圖所示，將刻度尺直立在裝滿某種透明液體的寬口瓶中（液體未漏出），從刻度尺上A、B兩點射出的光線AC和BC在C點被折射和反射后都沿直線CD傳播，已知刻度尺上相鄰兩根長刻度線間的距離為1 cm，刻度尺右邊緣與寬口瓶右內壁間的距離d =2.5 cm，由此可知，瓶內液體的折射率n=__________。（可保留根號）。

Answer 1

【答案】（1） （2）入射角i和折射角r （3） （4）

【解析】

試題A、B兩點射出的光線AC和BC在C點被折射和反射后都沿直線CD傳播，說明B關于液面的對稱點在折射光線CD的反向延長線上，作出折射的光路圖，再由折射定律對稱性即可求解折射率．

①連接P1、P2表示入射光線，連接P3、P4表示出射光線，連接兩光線與玻璃磚的交點，即為折射光線，作出光路圖如圖．

②根據折射定律，得知要測量玻璃折射率，需要測量入射角i和折射角r，如圖．
③計算折射率的公式．

④設入射角為i，折射角為r，由幾何關系可得
所以折射率，代入得．