Question

【題目】利用半圓形玻璃磚測(cè)量玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中，有兩位同學(xué)分別采用了下列方法：

①甲將半圓形玻璃磚放在鋪有白紙的水平面上，固定圓心轉(zhuǎn)軸，如圖1所示，用一束光線(xiàn)垂直于玻璃磚直徑平面，正對(duì)圓心入射，然后以圓心為轉(zhuǎn)軸在水平面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)半圓形玻璃磚，當(dāng)觀(guān)察者在玻璃磚平面一側(cè)恰好看不到出射光線(xiàn)時(shí)，記錄玻璃磚轉(zhuǎn)過(guò)的角度為θ。則該玻璃磚的折射率n=__________。

②乙將半圓形玻璃磚放在鋪有白紙的水平面上，固定圓心轉(zhuǎn)軸，將直徑界面記錄在紙上，然后在弧面一側(cè)沿半徑方向插上兩顆大頭針，如圖2所示，為了完成實(shí)驗(yàn)，還需要在直徑平面一側(cè)至少插上1顆大頭針，插大頭針時(shí)的要求是___________________________________。若在直徑一側(cè)插大頭針時(shí)，不小心碰動(dòng)玻璃磚，使玻璃磚在圖中所示的位置上繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)了一個(gè)小角度，實(shí)驗(yàn)者沒(méi)有察覺(jué)，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)使測(cè)得的折射率_______（填“偏大，或偏小、無(wú)影響）

Answer 1

【答案】 讓此大頭針恰好擋住入射光線(xiàn)上那兩顆大頭針的像 偏小

【解析】

①[1] 當(dāng)剛轉(zhuǎn)過(guò)角時(shí)，觀(guān)察者在玻璃磚平面一側(cè)恰看不到出射光線(xiàn)，則光線(xiàn)從玻璃磚射向空氣時(shí)，發(fā)生了全反射，根據(jù)全反射公式可得

②[2] 確定大頭針的位置的方法是那兩大頭針的像，則這個(gè)大頭針必定在出射光線(xiàn)方向上．所以確定大頭針的位置的方法是讓此大頭針恰好擋住入射光線(xiàn)上那兩顆大頭針的像。

[3] 若在直徑一側(cè)插大頭針時(shí)，不小心碰動(dòng)玻璃磚，使玻璃磚在圖中所示的位置上繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)了一個(gè)小角度，導(dǎo)致光在直徑界面上的入射角偏大，折射角偏小，根據(jù)光的可逆原理，由折射率公式律可知，測(cè)得玻璃磚的折射率將偏小。