光學(xué)實(shí)驗(yàn)張勤科(編輯修改稿)
2024-08-31 13:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 選擇,為了減小誤差,應(yīng)選用寬度________(填“大”或“小”)的玻璃來測(cè)量。解析:①由折射率公式可得②玻璃磚的寬度越大,出射光線的側(cè)移量越大,玻璃磚中折射光線的誤差越小,所以應(yīng)選用寬度大的玻璃磚來測(cè)量。答案:① ②大 一塊玻璃磚有兩個(gè)相互平行的表面，其中一個(gè)表面是鍍銀的(光線不能通過此表面)．現(xiàn)要測(cè)定此玻璃的折射率．給定的器材還有：白紙、鉛筆、大頭針4枚(PPPP4)、帶有刻度的直角三角板、量角器．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將玻璃磚放到白紙上，使上述兩個(gè)相互平行的表面與紙面垂直．在紙上畫出直線aa′和bb′，aa′表示鍍銀的玻璃表面，bb′表示另一表面，如圖實(shí)－10－9所示．然后，在白紙上豎直插上兩枚大頭針PP2(位置如圖)．用PP2的連線表示入射光線．(1)為了測(cè)量折射率，應(yīng)如何正確使用大頭針PP4?_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(試在圖實(shí)－10－9中標(biāo)出PP4的位置)(2)然后移去玻璃磚與大頭針．試在圖實(shí)－10－．_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(3)寫出用θθ2表示的折射率公式為n＝________.解析：(1)在bb′一側(cè)觀察PP2(經(jīng)bb′折射、aa′ 反射，再經(jīng)bb′折射后)的像，在適當(dāng)?shù)奈恢貌迳螾3，使得P3與PP2的像在一條直線上，即讓P3擋住PP2的像；再插上P4，、P4的位置如圖所示．(2)①過PP2作直線與bb′交于O；②過PP4作直線與bb′交于O′；③利用刻度尺找到OO′的中點(diǎn)M；④過O點(diǎn)作bb′的垂線CD，過M點(diǎn)作bb′的垂線與aa′相交于N，如圖所示，連接ON；⑤∠P1OD＝θ1，∠CON＝θ2.(3)由折射率的定義可得n＝.答案：(1)(2)見解析 (3)在用插針法測(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出的界面aa′、bb′與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖12－3－14中的①②和③所示，其中甲、丙同學(xué)用的是矩形玻璃磚，乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚．他們的其他操作均正確，且均以aa′、bb′為界面畫光路圖．則甲同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”)．乙同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”)．丙同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”)．圖12－3－14解析：甲同學(xué)測(cè)量的光路圖如圖甲所示，真實(shí)值n＝，測(cè)量值n′＝.因θ2′＞θ2，故n′＜n，所以甲同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比偏小．乙同學(xué)測(cè)量的光路圖如圖乙所示，測(cè)量值n＝，與真實(shí)值相等．丙同學(xué)測(cè)量可能出現(xiàn)三種可能，光路圖如圖丙所示．當(dāng)出射點(diǎn)為c時(shí)，測(cè)量值與真實(shí)值相同；當(dāng)出射點(diǎn)在c左側(cè)時(shí)，測(cè)量值小于真實(shí)值；當(dāng)出射點(diǎn)在c點(diǎn)右側(cè)時(shí)，測(cè)量值大于真實(shí)值．故丙同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比可能偏大、可能偏小、可能不變．答案：偏小 不變 可能偏大、可能偏小、可能不變用兩面平行的玻璃磚測(cè)定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中,已畫好玻璃磚界面aa′和bb′后,不慎將玻璃磚向上平移了一些,放在右圖所示的位置上,而實(shí)驗(yàn)中其他操作均正確,測(cè)得的折射率將( )A、偏大 B、偏小 C、不變 D、無法確定解析:經(jīng)過玻璃磚的光路如右圖中實(shí)線所示,由于所作的玻璃磚分界線不是實(shí)際的分界線,如圖中虛線所示,由幾何知識(shí)可知,測(cè)出的折射角與正確值相同。答案:C如圖實(shí)－10－10所示，一半圓形玻璃磚外面插上PPPP4四枚大頭針時(shí)，PP4恰可擋住PP2所成的像，則該玻璃磚的折射率n＝′和P2′位置時(shí)，沿著PP3的方向看不到大頭針的像．其原因是_____________________________________________________________．解析：由圖可知，當(dāng)光由空氣進(jìn)入玻璃時(shí)，入射角θ1＝60176。，折射角θ2＝30176。.所以n＝＝≈.當(dāng)光由玻璃射入空氣時(shí)，若θ1≥C，則發(fā)生全反射，而sinC＝＝，當(dāng)針插在P1′P2′時(shí)，入射角θ1＝60176。＞C，已發(fā)生全反射．答案： 經(jīng)過P1′P2′的光線在MN處發(fā)生全反射某同學(xué)用大頭針、三角板、量角器等器材測(cè)量玻璃磚的折射率，開始玻璃磚位置如圖中實(shí)線所示，使大頭針PP2 圓心在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在玻璃磚的直徑邊一側(cè)觀察PP2 的像，且P2 的像擋住P1的像，如此只需測(cè)量出 ，即可計(jì)算出玻璃磚的折射率，請(qǐng)用你的方法表示出折射率 P1P2OθP1P2Oθ答案：由題意可知，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)過某一角度θ時(shí)，剛好發(fā)生全反射，在直徑邊一側(cè)觀察不到PP2的像，做出如圖所示的光路圖可知，當(dāng)轉(zhuǎn)過角度θ時(shí)有。如圖實(shí)－10－11所示，一個(gè)學(xué)生用廣口瓶和刻度尺測(cè)定水的折射率，請(qǐng)?zhí)顚懴率鰧?shí)驗(yàn)步驟中的空白．(1)用__________測(cè)出廣口瓶瓶口內(nèi)徑d.(2)在瓶?jī)?nèi)裝滿水．(3)將刻度尺沿瓶口邊緣__________插入水中．(4)沿廣口瓶邊緣向水中刻度尺正面看去，若恰能看到刻度尺的0刻度(即圖中A點(diǎn))，同時(shí)看到水面上B點(diǎn)刻度的像B′恰與A點(diǎn)的像相重合．(5)若水面恰與直尺的C點(diǎn)相平，讀出___
試題試卷相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1