Question

2．研究小組根據(jù)所學的光學知識，設計一個測量液體折射率的儀器，如圖所示．在一圓盤上，過其圓心0作兩條互相垂直的直徑BC、EF，在半徑OA上，垂直盤面插上兩枚大頭針P₁、P₂，并保持P₁、P₂位置不變．將圓盤的下半部分豎直浸入某種液體中，使得液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線；在圖中右上方區(qū)域觀察P₁、P₂的像，并在圓周上插上大頭針P₃，使P₃正好擋住P₁、P₂的像；通過測量計算，在 P₃位置刻上對應液體的折射率．這樣，按上述步驟，用不同液體進行實驗，即可制作出測量液體折射率的儀器．
（i ）用液體1實驗時，若∠AOF=30°，OP₃與OC的夾角為30°，則液體1的折射率為$\sqrt{3}$
（ii ）將液體1換為液體2，大頭針P₃對應移到P₃'位置，則液體2與液體1相比液體2折射率較大．
（iii ）作AO的延長線交圓周于K，K處所對應的折射率為1．

Answer 1

分析 （i）確定出折射角與折射角，由折射定律求解折射率．
（ii）折射角相同，通過比較入射角的大小，比較哪個位置對應的折射率大．
（iii）作AO的延長線交圓周于K，折射角與折射角相等，可知K處所對應的折射率的值是1．

解答 解：
（i）由圖看出，用液體1實驗時，折射角為 i=∠AOF=30°，折射角 r=60°，則液體1的折射率為 n=$\frac{sinr}{sini}$=$\frac{sin60°}{sin30°}$=$\sqrt{3}$．
（ii）將液體1換為液體2，大頭針P₃對應移到P₃'位置，對應的折射角增大，而折射角相等，根據(jù)折射定律n=$\frac{sinr}{sini}$，可知液體2的折射率較大．
（3）作AO的延長線交圓周于K，這種情況下折射角與折射角相等，由折射定律知K處所對應的折射率是1．
故答案為：（i）$\sqrt{3}$．（ii） 液體2．（iii）1．

點評 本題是折射定律的應用，確定折射角和折射角是基礎，要注意的是折射率不等于$\frac{sini}{sinr}$，要緊扣折射率定義的條件：光從真空射入介質(zhì)發(fā)生折射．