Question

如圖所示，某種折射率較大的透光物質(zhì)制成直角三棱鏡ABC，在垂直于AC面的直線MN上插兩枚大頭針P₁、P₂，在AB面的左側(cè)通過棱鏡觀察大頭針P₁、P₂的像，調(diào)整視線方向，直到P₁的像被P₂的像擋住，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P₃和P₁、P₂的像，記下P₃、P₄和三棱鏡的位置，移去大頭針和三棱鏡，過P₃、P₄作直線與AB面交于D，量出該直線與AB面的夾角為45°，則透光物質(zhì)的折射率n=

1.41

．

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n=

sini

sinr

．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的像擋住，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的像擋住，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．則知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=

sinr

sini

=

sin45°

sin30°

=

2

=1.41．
故答案為：1.41

點評：本題關鍵要理解實驗的原理：折射定律n=

sini

sinr

，懂得如何確定出射光線．要注意不能用n=

sini

sinr

=

sin30°

sin45°

=

2

2

，n＜1不可能．