問題詳情:
如圖所示,某同學用*針法測定一半圓形玻璃磚的折*率.在平鋪的白紙上垂直紙面*大頭針P1、P2確定入*光線,並讓入*光線過圓心O,在玻璃磚(圖中實線部分)另一側垂直紙面*大頭針P3,使P3擋住P1、P2的像,連接O P3.圖中MN爲分界面,虛線半圓與玻璃磚對稱,B、C分別是入*光線、折*光線與圓的交點,AB、CD均垂直於法線並分別交法線於A、D點.
①設AB的長度爲l1,AO的長度爲l2,CD的長度爲l3,DO的長度爲l4,爲較方便地表示出玻璃磚的折*率,需用刻度尺測量的有l1 和l3,則玻璃磚的折*率可表示爲n=.
②該同學在*大頭針P3前不小心將玻璃磚以O爲圓心順時針轉過一小角度,由此測得玻璃磚的折*率將偏大(填“偏大”、“偏小”或“不變”).
【回答】
考點: 測定玻璃的折*率.
專題: 實驗題;壓軸題;光的折*專題.
分析: ①用*針法測定半圓形玻璃磚折*率的原理是折*定律n=,根據幾何知識可得到入*角的正弦與圓的半徑與AB的長度l1的關係、折*角的正弦與圓的半徑與CD的長度l1的關係,即可得到需要測量的量.
②該同學在*大頭針P3前不小心將玻璃磚以O爲圓心順時針轉過一小角度,折*光線將順時針轉動,作圖時入*角不變,折*角減小,則知n的測量值變大.
解答: 解:(1)根據幾何知識得,入*角的正弦sini=,折*角的正弦sinr=,又BO=OC,則折*率爲n=.故需要測量的量有l1 和l3;
②該同學在*大頭針P3前不小心將玻璃磚以O爲圓心順時針轉過一小角度,折*光線將順時針轉動,而作圖時仍以MN爲邊界,AD爲法線,則入*角不變,折*角減小,由折*率公式律n=可知,測得玻璃磚的折*率將偏大.
故*爲:①l1 和l3;n= ②偏大
點評: 本題用*針法測定半圓形玻璃磚折*率,數據處理的方法是單位圓法,分析誤差關鍵分析入*角和折*角產生的誤差,由實驗原理律n=分析.
知識點:光的折*
題型:實驗,探究題