Question

【題目】利用半圓形玻璃磚測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，用一束光線垂直于玻璃磚直徑平面，正對圓心入射，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)觀察者在玻璃磚平面一側(cè)恰好看不到出射光線時(shí)，記錄玻璃磚轉(zhuǎn)過的角度為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)過了一個(gè)小角度，實(shí)驗(yàn)者沒有察覺，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)使測得的折射率_______（填“偏大，或偏小、無影響）

Answer 1

【答案】 讓此大頭針恰好擋住入射光線上那兩顆大頭針的像 偏小

【解析】

①[1] 當(dāng)剛轉(zhuǎn)過角時(shí)，觀察者在玻璃磚平面一側(cè)恰看不到出射光線，則光線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，測得玻璃磚的折射率將偏小。