Question

10．如圖所示用某種透光物質(zhì)制成的直角三棱鏡ABC，其中BC面鍍銀，在垂直AC面的直線MN上，插兩枚大頭針P₁、P₂，在AB面的左側(cè)透過棱鏡觀察P₁、P₂的像，調(diào)整視線方向，直到P₁的像被P₂擋�。�再在觀察的這一側(cè)先后插入P₃、P₄兩顆大頭針，使P₃擋住P₁、P₂的像，P₄擋住P₁、P₂的像及P₃．記下P₃、P₄的位置，移去大頭針和三棱鏡，過P₃、P₄作直線與AB面得夾角為45°，則該透光物質(zhì)的折射率n為$\sqrt{2}$．

Answer 1

分析 用插針法測定玻璃磚折射率的原理是的折射定律．在AB面的左側(cè)透過棱鏡觀察大頭針P₁、P₂的像，調(diào)整視線方向，直到P₁的像被P₂擋住，再在觀察的這一側(cè)先后插上兩枚大頭針P₃、P₄，使P₃擋住P₁、P₂，P₄擋住P₁、P₂以及P₃的像．連接P₁、P₂作為入射光線，連接P₃、P₄，作為出射光線，再作出折射光線，由折射定律求解折射率．

解答 解：在AB面的左側(cè)透過棱鏡觀察大頭針P₁、P₂的像，調(diào)整視線方向，直到P₁的像被P₂擋住，再在觀察的這一側(cè)先后插上兩枚大頭針P₃、P₄，使P₃擋住P₁、P₂的像，P₄擋住P₁、P₂的像及P₃，說明P₁、P₂在入射光線上，P₃、P₄在出射光線，連接P₁、P₂作為入射光線，連接P₃、P₄，作為出射光線，再作出折射光線，畫出光路圖如圖．
由幾何知識得到：在AB面上入射角i=30°，又折射角r=45°，則折射率n=$\frac{sinr}{sini}$=$\frac{sin45°}{sin30°}$=$\sqrt{2}$．
故答案為：被P₂擋住，P₁、P₂的像，P₁、P₂的像及P₃，$\sqrt{2}$．

點評 本題關(guān)鍵要理解實驗的原理：折射定律n=$\frac{sini}{sinr}$，懂得如何確定出射光線．本題要注意不能用n=$\frac{sini}{sinr}$=$\frac{sin30°}{sin45°}$=$\frac{\sqrt{2}}{2}$，n＜1不可能．