备考2018年高考物理一轮基础复习： 专题57 测定玻璃的折射率

①甲同学在纸上正确画出矩形玻璃砖的两个分界面ab和cd，因不慎碰动了玻璃砖，使它向ab方向平移了一点，如图甲所示，以后的操作都正确无误，但在画光路图时仍以ab和cd为分界面，则测得的折射率n的值将不受影响．

②乙同学为了避免笔尖触划玻璃面，画出的a′b′和c′d′都比实际的分界面向外侧平移了一些，如图乙所示，后来的操作都正确，但在画光路图时仍以a′b′和c′d′为分界面，则测得的折射率n的值将偏小．

③丙同学的操作和所画的光路图都正确无误，但所用玻璃砖的两个折射界面并不平行，如图丙所示，则测得的折射率n的值将偏大．

上述说法中正确的是：     

甲同学做实验时所画的MN线（入射界面）虽与玻璃ab面重合，但PQ线却略向外平移，乙同学之间距离虽等于，但实验时玻璃砖的都相对平移了一些．取走玻璃砖后，他们分别按MN、PQ及画图求折射率，那么，甲测出的折射率将 ， 乙测出的折射率将（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

为了减小实验误差，应该注意的是 ．

A ．A、B及C、D之间的距离应适当大些可以提高准确度

B ．A、B及C、D之间的距离应取得小些可以提高准确度

C ．入射角θ₁适当大些可以提高准确度

D ．入射角太大，折射光线将会在玻璃的内表面发生全反射，使实验无法进行

E ．A、B间的距离、入射角的大小均与实验的准确度无关．

在“用插针法测玻璃砖折射率“的实验中，玻璃砖的ab边与a′b′边相互平行，aa′边与bb′边不平行．某同学在白纸上仔细画出了玻璃砖的两条边线aa′和bb′，如图所示．

如图甲，长方形玻璃砖的上下表面是磨砂面，前侧面是光学面，后侧面是镀银面，前后面间的距离为d，现用圆规和直尺测定其折射率，主要操作如下（俯视图如图乙）

A．在木板上固定一张白纸，在白纸上画一条直线ab，并在适当位置作ab的垂线ON

B．利用圆规和直尺作∠aON角平分线AO

C．在AO上的适当位置竖直固定两枚大头针P₁、P₂

D．放上玻璃砖，使光学面的底线与ab重合

E．通过光学面观察P₁、P₂经镀银面成的像，并在视线上插一枚大头针P₃ ， 使P₃挡在P₁、P₂的像；再插一枚大头针P₄ ， 使P₄挡住P₃及P₁、P₂的像

F．连接P₄P₃并延长与ab相交于O₁ ．

在课外探究活动中，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器．如图所示，在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P₁、P₂并保持P₁、P₂位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P₁、P₂的像，并在圆周上插上大头针P₃ ， 使P₃正好挡住P₁、P₂的像．同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P₃所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：

部分实验操作步骤如下：

①先在白纸上画出一条直线EE′，代表两种介质的分界面；再画出一直线段AB代表入射光线；然后画出分界面上B点处的法线．

②把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边与EE’对齐，然后用笔沿着玻璃砖的面画出直线FF’．

③在直线AB上竖直地插上两枚大头针G₁、G₂ ， 然后透过玻璃砖观察大头针G₁、G₂的像，调整视线方向，直到G₁的像被G₂挡住．

④再在观察的这一侧竖直地插上两枚大头针G₃、G₄ ， 用G₃挡住G₁和G₂的像，用G₄挡住G₃以及G₁、G₂的像．

⑤移去大头针和玻璃砖，过G₃、G₄的插点画直线CD，与FF’相交于C点，画出直线BC．

a．如图所示，先在一张白纸上作相互垂直的直线ab、a′b′作为三棱镜的两个界面，并在直线上标出点O；

b．标出P₃、P₄位置；

c．将三棱镜放在白纸上，使短边跟ab对齐，长边跟a′b′对齐；

d．在长边a′b′的外侧透过三棱镜观察大头针P₁、P₂的像，调整视线方向，直到P₁的像完全被P₂挡柱；

e．在观察的这一侧插两枚大头针P₃、P₄ ， 使P₃挡住P₁、P₂的像，P₄挡住P₁、P₂的像和P₃；

f．在O点作一垂直ab的线段AO，在AO上垂直地插两枚大头针P₁、P₂；

g．移去三棱镜和大头针，连接P₃P₄ ， 交a′b′于O′，过O′点作与a′b′垂直的直线MN；

h．作光路图，计算折射率n．