(完整word版)测玻璃折射率习题及答案
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测定玻璃折射率
1、测定玻璃的折射率时,为了减小实验误差应该注意的是( CD )
A .玻璃砖的宽度宜大些
B .入射角应尽量小些
C .大头针应垂直插在纸面上
D .大头针P 1、P 2及P 3、P 4之间的距离应适当大些
2、在用插针法《测定玻璃的折射率》实验中,某同学正确在纸上画出玻璃砖界面aa’,但画出的界面bb’比实际位置偏高,如图2所示。这样再正确使用插针法,测出的折射率将偏 大 (大小)。
3、某同学利用一半圆柱形玻璃砖用插针法测量玻璃的折射率,图5中的半圆是描出的玻璃砖主截面的位置,A 、B 、C 、D 是该同学插下的四个针的位置。
(1)请你完成测量玻璃折射率的光路。
(2)在只有一对三角板(带刻度)、没有量角器的情况下,要测量出玻璃
折射率,试在图中画出所需的线段,
标出相关字母。
(3)根据所测量的线段长度,计算
折射率的表达式应为(用线段的名称
表示):__ n=EF/GH 。或n=(EF ×
HO )/(EO ×GH )___。
6、在《测定玻璃的折射率》的实验中对一块两面平行的玻璃砖,用“插针法”找出与入射光线对应的出射光线。现有甲、乙、丙、丁四位同学分别做出如图的四组插针结果。
(1)从图上看,肯定把针插错的是 乙 。
(2)从图上看测量结果准确度最差的是 丁 。
7、用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中,把P 1、P 2连线与玻璃砖表面垂线的夹角作为 角,这个角过小会 ,过大会使从bb ′面看不到P 1、P 2的 ;若已确定了P 1、P 2的位置,欲确定P 3的位置,应在观察时使P 3 ,如图所示,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M ′N
′和P ′Q ′之间距离虽等于a ′c ′,但实验时玻璃砖的a ′b ′、c ′d ′都相对M ′N ′、P ′
Q ′平移了一些。取走玻璃砖后,他们分别按MN 、PQ 及M ′N ′、P ′Q ′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”)
图 5’
图 5
A B D
C
图2 甲 乙 丙 丁
答案:入射,使测量误差偏大,像,同时挡住P 1P 2的像,偏小,不变
8、 某同学由于没有量角器,在完成了光路图以后,以O 点为圆心,10.00cm 长为半径画圆,分别交线段OA 于A 点,交O 、O ′连线延长线于C 点,过A 点作法线NN ′的垂线AB 交NN ′于B 点,过C 点作法线NN ′的垂线CD 交NN ′于D 点,如图所示,用刻度尺量得OB=8.00cm ,CD=4.00cm 。由此可得到玻璃的折射率n= 1.50 。
4. 测定玻璃的折射率时,为了减小实验误差,应该注意的是:( )
A. 玻璃砖的宽度宜大些
B. 入射角应适当小些
C. 大头针应垂直的插在纸面上
D. 大头针P 1、P 2及P 3、P 4之间的距离应适当大些
9、在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中,其实验光路如图所示,对实验中的一些具体问题,下列意见正确的是( )
A .为了减少作图误差,P 3和P 4的距离应适当取大些
B .为减少测量误差,P 1、P 2的连线与玻璃砖界面的夹角应尽量
大些
C .若P 1、P 2的距离较大时,通过玻璃砖会看不到P 1、P 2的像
D .若P 1、P 2连线与法线NN'夹角较大时,有可能在bb'面发生全反射,
所以在bb'一侧就看不到P 1、P 2的像
10.为了测定光在透明的有机玻璃中的传播速度,实验室中可提供的器材有:矩形有机玻璃条(长约40cm )秒表、平行光光源、刻度尺、三角板、木板、白纸、大头针若等。已知真空中的光速是c =3.00×108m/s.
(1)请求从上述器材中选出的必须的器材来测量光速。
(2)说明测量光速的方法和要测量的量,并给出计算光速的公式。
解:(1)选出的必须的器材有:矩形有机玻璃、刻度尺、三角板、木板、白纸和大头针。
(2)用插针法测得光通过有机玻璃条的光路,如图17所示,在空气和有机
玻璃的界面上,AO 是入射光线,OB 是折射光线,作出法线ON ,取OA /=OB /,
作A /E 垂直于ON ,B /F 垂直于ON ,测出A /E 和B /F 。折射率
V
C F B E A i n ===//sin sin γ,则有机玻璃中的光速为C E A F B V //=.
11、(1994年全国)用三棱镜做测定玻璃折射率的实验,先在白纸上放好三棱镜,在棱镜的一侧插上两枚大头针P 1和P 2,然后在棱镜的另一侧观察,调整视线使P 1的像被P 2挡住。接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P 3、P 4,使P 3挡住P 1、P 2的像,P 4挡住P 3和P 1、P 2的像,在纸上标出大头针位置和三棱镜轮廓,如图所示。
(1)在本题的图上画出所需的光路。
(2)为了测出棱镜玻璃的折射率,需要测量的量是 ,在图上标出它们。 (3)计算折射率的公式是n= 。
解:(1)如图所示,画出通过P 1、P 2的入射光线交AC 面于O ,画出通过P 3、P 4的出射光线交AB 面于O′,则光线OO′就为入射光线P 1P 2在三棱镜中的折射光线。
(2)在所画的图上,标明入射角i 和折射角γ,并画出虚线部分。用量角器测量出i 和γ或用刻度尺测出线段EF 、OE 、GH 、OG 的长度。
(3)n=
sin sin i 或:因为sini=OE EF ,sinγ=OG GH ,则n=OE EF /OG GH =OE EF ·GH
OG 12、某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃的折射率时,先在白纸上作
一与圆形玻璃同半径的圆,圆心为O ,将圆形玻璃平放在白纸上,使
其边界与所画的圆重合,在玻璃一侧竖直插两枚大头针P 1和P 2,在另一侧再先后插两枚大头针P 3和P 4,使从另一侧隔着玻璃观察时,大头针P 4、P 3和P 2、P 1的像恰在一直线上,移去圆形玻璃和大头针后,得如图所示的图,在图中画出:
① 沿P 1、P 2连线方向的入射光线通过圆形玻璃后的传播方向;
② 光线在玻璃内的传播方向;
③ 在光线的入射点作法线,标出入射角i 和折射角r ;
④ 写出计算玻璃折射率的公式(不必计算)。
解:如图所示,①P 3P 4光线为入射光线P 1P 2通过玻璃后的折射光线。②O 1O 2光线为入射光线P 1P 2在玻璃中的折射光线。