Question

11．在做測定玻璃磚折射率實驗中：
（1）某同學由于沒有量角器，在完成了光路圖以后，他以O點為圓心，10.00cm為半徑畫圓，分別交線段OA于A點，交OO′連線的延長線于C點，過A點作法線NN′于B點，過C點作法線NN′的垂線CD交NN′于D點，如圖1所示，用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm，由此可得出玻璃的折射率n=1.5．
（2）甲、乙兩位同學在紙上畫出的界面ab、cd與玻璃磚位置的關系分別如圖2①、②所示，其中甲同學用的是矩形玻璃磚，乙同學用的是梯形玻璃磚．他們的其他操作均正確，且均以ab、cd為界面畫光路圖．則甲同學測得的折射率與真實值偏小，乙同學測得的折射率與真實值不變（填寫“偏大”、“偏小”或“相等”）

Answer 1

分析 （1）根據幾何知識求出入射角和折射角的正弦值，再根據折射率定義公式列式求解即可；
（2）用插針法測定玻璃磚折射率的實驗原理是折射定律n=$\frac{sini}{sinr}$，作出光路圖，確定折射光線的偏折情況，分析入射角與折射角的誤差，來確定折射率的誤差．

解答 解：（1）圖中P₁P₂作為入射光線，OO′是折射光線，設光線在玻璃磚上表面的入射角為i，折射角為r，則由幾何知識得到：sini=$\frac{AB}{AO}$，sinr=$\frac{CD}{CO}$，又AO=OC，則折射率n=$\frac{sini}{sinr}=\frac{AB}{CD}=\frac{\sqrt{100-64}}{4}=1.5$．
（2）用圖①測折射率時，測量圖線如圖紅色表示，可知折射角的測量值偏大，根據折射定律知，折射率的測量值偏�。�
用圖②測折射率時，只要操作正確，與玻璃磚形狀無關，測得折射率與真實值相等；
故答案為：（1）1.5，（2）偏小，不變．

點評 本題是插針法測定玻璃磚的折射率，實驗原理是折射定律，采用單位圓法處理數據，根據原理分析實驗誤差．