高二物理每课一练:学生实验 测定玻璃的折射率
为了使测量结果更精确可以采取的办法是( ).
A.多次测量取平均值 |
B.插针间距适当大些 |
C.插针间距尽量小些 |
D.入射角尽量大些 |
在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图中①②③所示,其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖,他们的其他操作均正确,且均以aa′、bb′为界面画光路图,则这三位同学测得的折射率与真实值相比分别有何变化?
如图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖,它的________面不能用手直接接触.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同,且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像,但最后一个针孔的位置不同,分别为d、e两点,如图4-2-7乙所示.计算折射率时,用________(填“d”或“e”)点得到的值较小,用________(填“d”或“e”)点得到的值误差较小.
某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验,先在白纸上放好圆柱形玻璃砖,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,然后在圆柱形玻璃砖另一侧观察,调整视线使P1的像被P2的像挡住,接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,使P4挡住P3和P1、P2的像,在纸上标出大头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如图所示.
(1)在图上画出所需的光路.
(2)为了测量出玻璃砖的折射率,需要测量的物理量有________(要求在图上标出).
(3)测出的折射率n=________.
在“测定玻璃砖的折射率”的实验中,有两位同学各设计了一个记录表格,而且都已完成了计算.根据他们设计的表格所反映的信息,判断他们做的是否正确.
甲同学设计的表格是:
次数 |
入射角 θ1 |
sin θ1 |
折射角 θ2 |
sin θ2 |
n |
n |
1 |
30° |
0.500 |
20.9° |
0.357 |
1.40 |
1.40 |
2 |
45 ° |
0.707 |
30.5° |
0.508 |
1.39 |
|
3 |
60° |
0.866 |
38.0° |
0.616 |
1.41 |
乙同学设计的表格是:
次数 |
1 |
2 |
3 |
角平均值 |
正弦值 |
n |
入射角θ1 |
30° |
45° |
60° |
45° |
0.707 |
1.42 |
折射角θ2 |
20.9° |
30.5° |
38.0° |
28.8° |
0.497 |
(1)上述两位同学做的正确的是________(选填“甲”或“乙”).
(2)根据你的选择,请利用恰当的图像求出玻璃的折射率.
如图所示,某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖的折射率,OA是画在纸上的直线,他在直线OA适当位置先后竖直插上P1、P2两枚大头针,如图放上玻璃砖(如粗黑线所示),然后插上P3、P4大头针.
(1)其中他确定P3大头针位置的方法应当是:________.
(2)若该同学实验操作规范准确,其记录的情况如图所示,该同学还用圆规做了一个以O为圆心,半径与玻璃砖相同的半圆(如图中虚线所示),请您帮这位同学算出玻璃砖的折射率,写出必要的计算过程.
如图所示,是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图.玻璃砖的入射面AB和射出面CD并不平行,则:
(1)出射光线与入射光线还平行吗?
(2)以入射点O为圆心,以R=5 cm长度为半径画圆,与入射光线PO交于M点,与折射光线OO′的延长线交于F点,过M、F点分别向法线作垂线,测得=1.68 cm,=1.12 cm,该玻璃砖的折射率n是多少?
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P1和P2,然后在棱镜的另一侧观察,调整视线使P1的像被P2挡住.接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3、P1和P2的像,在纸上标出大头针的位置和三棱镜的轮廓如图所示.
(1)在图中画出所需的光路;
(2)为了测出三棱镜玻璃的折射率,需要测量哪些物理量?在图中标出它们;
(3)计算折射率的公式是n=________.