测定玻璃的折射率试题

1、高中物理实验测定玻璃的折射率实验练习题1 .在用平行玻璃砖测玻璃折射率的实验中，实验光路如图所示，对该实验的一 些具体问题，下列说法正确的是A.为了减少测量和作图的误差，Pl和P2、P3和R的距离适当大些B. P 1和P2、R和P4距离的大小，入射角的大小对测量结果无影响C.如果入射角太大，则反射光强、折射光弱，加之色散较大，观察到的Pl和P2的虚像会暗淡模糊，不利于准确地插上大头针 P3、P4D.如果入射角太大，则折射光线会在 cd面发生全反射，不能观察到 Pl、B 的虚像2.某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验。先在白纸上放好圆柱形玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针 Pl和P2,然

2、后在玻璃砖的另一侧观察， 调整视线使Pi的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧相继又插上两枚大头 针P3、P4,使P3挡住Pl、P2的像，使P4挡住P3和Pl、P2的像，在标出的大头针位 置和圆柱 形玻璃砖的边界如图所示。（1）在图上画出所需的光路。（2）为了测量出玻璃砖的折射率，需要测量的物理量有 （要求在图上标出）。（3）写出计算折射率的公式n=3 .如图，画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上，M是放在白纸上的半 圆形 玻璃砖，其底面的圆心在坐标的原点，直边与 x轴重合，0叱画在纸上的直线， Pi、P2为竖起地插在直线0A±的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上的第三枚大头 针

3、，民，B是直线0A与y轴正方向的夹角，B是直线 0P与轴负方向的夹角， 只要直线0A画得合适，且R的位置取得正确，测得角a和B,便可求得玻璃得 折射率。某学生在用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的直线0A上竖直插上了Pi、B两枚大头针，但y<0的区域内，不管眼睛放在何处，都无汉透过玻璃砖看 到Pi、P2的像，他应该采取的措施是 .若他已透过玻璃 砖看到了 Pi、B的像，确定P3位置方法是. 若他已正确地测得了的a , B的值.则玻璃的折射率 n=.4 .甲乙两同学用插针法做“测定玻璃的折射率”的实验中，分别得到如图所示 中甲乙两种实验记录。在甲中，已画好玻璃两界面直线 aa'和

4、bb'后，不小心 将砖稍稍向上平移了，如图中虚线所示，若其他操作无误，则测得的折射率n_ （选填“偏大”、“偏小”或“不变” ）0在乙中，玻璃砖上界面直线aa' 正确，而画的表示下界面的 bb'稍稍向下平移了，若其他操作无误，则测得的折射率n将 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。a ' a'a.a.bbb Lb（甲）（乙）9 i与折射角9 25 .某同学做测定玻璃折射率的实验时，用他测得的多组入射角作出sin 9 i-sin 8 2图象如图所示，下列判断正确的是()A.他做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃的折射现象B.玻璃的折射率为C.玻璃的折射率

5、为D.玻璃临界角的正弦值为6.某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃柱的折射率时，先在白纸上作一与玻璃圆柱同半径的圆，圆心为0,将玻璃圆柱平放在白纸上，使其边界与所画的圆重 合.在玻璃柱一侧竖直插两枚大头针 Pi和在另一侧再先后插两个大头针 P3 和P4,使从另一侧隔着玻璃观察时，大头针 P3、P4和R、Pi的像恰在一直线上， 移去玻璃圆柱和大头针后，在白纸上得到图示，在上图中画出：(1)沿Pi、P2连线方向的入射光线通过圆形玻璃后的传播方向.(2)光线在玻璃内的传播方向在光线的入射点作法线，标出入射角i和折射角r.写出计算玻璃折射率的公式(不必计算).7,用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，

6、 0为玻璃砖截面的圆心，使 入射光线跟玻璃砖的平面垂直，如图所示的四个图中 Pi、P2、P3和P4是四个学生 实验插针的结果(i)在这四个图中肯定把针插错了的是 . 在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是 ,计算玻璃的折射率 的公式是.8 .如图所示，一半圆形玻璃砖外面插上Pi、P2、P3、R四枚大头针时，P3、P4恰可挡住Pi、P2所成的像，则该玻璃砖的折射率 n=.有一同学把大头针插在Pi'和P2'位置时，沿着R、P3的方向看不到大头针的像，其原因是9 .如图所示，是利用插针法测定玻璃砖折射率的一次实验光路图，PQ为玻璃砖入射面的法线，MN EF均垂直于法线PQ并分别交于

7、N和E点，入射点为0,取 0阵0F用刻度尺量出MN EF的长度，则折射率n = MNEF.改变入射角8 i的大 小，重复以上实验，可量出 MN EF的多组数据.现有两位同学各设计了一个记 录数据表格，而且都已完成了计算.甲同学设计的表格是:次数i23长度平均值nMNcmEFVcm乙同学设计的表格是:次数MNCmEF/cmnni23上述两位同学处理数据的方法正确的是 （填“甲”或“乙”或“都正10 .对于测定玻璃的折射率实验中的一些具体问题，几个学生发生了争论， 他们的意见正确的是（）A.为了提高测量精确度，Pi、R及P3、R之间的距离应适当取大些；B.为了提高测量精确度，Pi、B及P3、R之间

8、的距离应取小些；C.为了提高测量精确度，入射角应适当取大些；D.为了提高测量精确度，入射角应取小些；E. Pi、P2、距离大小，入射角的大小与测量精确度没有关系；F.如果入射角太大，对反射光强，而折射光线太弱，不易观察；G.如果入射角太大，则折射光线将会在玻璃砖内表面发生全反射，而使实验无法进行；H.玻璃砖的宽度宜大一些可以减小确定光路时出现的误差；I .大头针应垂直地插在纸面上11.某同学做测定玻璃折射率实验时，用他测得的多组入射角i与折射角r,作出sin i -sin r图象如图所示.下列判断中哪些是正确的？A.他做实验时，光线是由空气射入玻璃的；B.玻璃的折射率为；C.玻璃折射率为；D.

9、玻璃临界角的正弦值为.12 .用如图所示的装置观察光的反射和折射现象并测得玻璃的折射率.在光具 盘的中央固定一块半圆柱形玻璃砖，使两者的圆心 O重合.使激光束从玻璃砖 圆弧面一侧入射，并垂直直径平面通过圆心 O沿直线射出玻璃砖，记下入射光 束在光具盘上对应位置的刻度.以圆心为轴，入射光束方向不变，逆时针缓慢 转动光具盘，同时发现有两束光在光具盘上移动.这两束光将如何移动？:亮度将如何变化？ 。当光具盘转过 角时，发现 其中一束光刚好消失，则玻璃的折射率 n=.13 .在用“插针法”测定玻璃砖的折射率的实验中，把 Pi、P2连线与玻璃砖表面 垂线的夹角作为 角，这个角过小会,过大会使从bb，面看

10、不到P1、P2的.若已确定了 P1、B的位置，欲确定P3的位置，应在观察时使 P3.如图所示，甲同学做实验时所画的 MN1（入射界面）虽与玻璃砖ab面重 合，但PQ线却略向外平移；乙同学的“ M NT和P/ Q之间距离虽等于a，c，, 但实验时玻璃砖的a，b，、c，”都相对 M NM P，CT平移了一些.取走玻 璃砖后，分别按MN PQ及MT NM P/ CT画图求折射率.丙同学做实验时所画 的M' N'线（入射界面）虽与玻璃砖a b面重合，但P Q'线却略向内平移； 那么，甲测出的折射率将 ,乙测出的折射率将 ,内测出的折 射率将。（填“偏大”、“偏小”或“不变”）c

11、 丙 d14 .如图所示，画有直角坐标系 Oxy的白纸位于水平桌面上，M是放在白纸上的 半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标的原点，直边与x轴重合，OA是画在纸上 的直线，P1、B为竖直地插在直线 OA±的两枚大头针，R是竖直地插在纸上的 第三枚大头针，a是直线OA与y轴正方向的夹角，B是直线OP与轴负方向 的夹角，只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测得角 a和B ,便 可求得玻璃得折射率。某学生在用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的直线 OA上竖直插上 了 P1、P2两枚大头针，但在y <0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过 玻璃砖看到R、P2的像，他应该采取的措

12、施是;若他已透过玻璃砖看到了 P1、B的像，确定P3位置的方法是;若他已正确地测得了的a、B的值，则玻璃的折射率n=15 .如右图所示的装置可以测量棱镜的折射率，ABC表示待测直在这种情况下仅需要测量出 镜的折射率的表达式n=就可以算出棱ACB角棱镜的截面积，棱镜的另外两个锐角也是已知的，/ B=9 , 紧贴直角边AC的是一块平面镜，一光线 SO射到棱镜的AB面 上，适当调整SO的方向，使得从AB面的出射光线与SO重合。16 .等腰直角三棱镜ABO的两个腰长都是16cm,如图所示。为了测定它的折 射 率，将棱镜放在直角坐标系中，使两腰与 Ox Oy轴重合，从OB边的C点注视A棱，发现A棱的视位

13、置在AO边上的D点，在G D两点插上大头针，看出C点的坐标位置（0, 12）, D点坐标位置（9, 0）,由此计算出棱镜的折 射率为17 .如图所示，用某种透光物质制成直角三棱镜ABC在垂直AC面的直线MN±插上大头针P1、P2,在AB面的左侧透过棱镜观察大头针 R、 P2的像，调整视线方向，直到P1的像与P2的像重合，再在观察这一侧 先后插上大头针P3、P4,使P3挡住P1、R的像，使P4挡住P3和P1、B 的像，记下P3、P4的位置，并标出AB界面的位置。移去大头针和三棱 镜，过P3、P4作直线与AB面相交于D点，量出该直线与AB面的夹角 为45o；则该透射物质的折射率n=,请画

14、出完整光路图。18 . 一块玻璃砖用两个相互平行的表面，其中一个表面是镀银的（光线不能通过表面）。现要测定此玻璃的析射率。给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针 4 枚（Pi、P2、P3、P4）带有刻度的直角三角板、量角器。实验时，先将玻璃砖放到白纸上，使上述两个相互平行的表面与纸面垂直。在纸上画出直线aa'和bb' , aa'表示镀银的玻璃表面，bb'表示另一 表面，如图所示。然后，在白纸上竖直插上两枚大头针 R、P2 （位置如图）。 用Pi、P2的连线表示入射光线。（1）为了测量折射率，应如何正确使用大头针P3、P4?试在题图中标出P3、R的位置。（2）然后，移

15、去玻璃砖与大头针。试在题图中通过作图的方法标出光线从空气 到玻璃中的入射角8 1与折射角 力。简要写出作图步骤。（3）写出8 1、8 2表示的折射率公式为n =019 .利用插针法可以测量半圆柱形玻璃砖的折射率。实验方法如下：在白纸上做一直线MN并做出它白一条垂线 AB,将半圆柱形玻璃砖（底面的圆心为 O）N放在白纸上，它的直边与直线 MN寸齐，在垂线AB上插两 个大头针Pi和P2,然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量 的大头针，可以确定光线 Pi P2通过半圆柱形玻璃砖后的光 路，从而求出玻璃的折射率。实验室中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外，还有量角器等。(A)某学生用上述方法测

16、量玻璃的折射率，在他画出的垂线AB上竖直插上了Pi、P2两枚大头针，但在半圆柱形玻璃砖右侧的区域内， 不管眼睛放在何处， 都无法透过半圆柱形玻璃砖同时看到 Pi、P2的像，原因是,他 应该采取的措施是.(B)为了确定光线P1P2通过半圆柱形玻璃砖后的光路，在玻璃砖的右侧，最少 应插 枚大头针。(C)请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置，并用“X”表示， 做出光路图。为了计算折射率，应该测量的量(在光路图上标出)，有：, 计算折射率的公式是 。20 .某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好圆柱形玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针 Pi和P2,然后在圆柱形玻璃砖另

17、一侧 观察，调整视线使Pi的像被P2的像挡住，接着在 眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针 R、P4,使RXP3XP4挡住Pi、R的像，使P4挡住P3和Pi、P2的像，在纸 X * (上标出的大头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如图P P2/i在图上画出所需的光路。为了测量出玻璃砖折射率，需要测量的物理量有 (要求在图上标出)。写出计算折射率的公式 n= 。答案1. A. C2. (i)光路如图sini(2) / i 和 / r (3) n=sin r3 .在白纸上另画一条与y轴正方向的夹角较小的直线 OA把大头针Pi、P2竖直 地插在所画的直线上，直到在 y<0的区域内透过玻璃砖能看到 Pi、P

18、2的像.插上P3后，P3刚好能挡住Pi、P2的像.n= /sin4 .不变偏大5、ACD吊灯sin i6、(2)(3)略 口=茄7、(1)Asin 0 isin 0 28、 经过Pi' P2'的光线在MNt发生全反射.9、乙10 . ACF11 . ACD12 .从玻璃砖圆弧面射出的光束将逆时针转动， 在空气中的折射光束将顺时针转 动；从玻璃砖圆弧面射出的光束亮度将变强，在空气中的折射光束的亮度将变弱； 1/sin 。13 .入射，使测量误差偏大，像，同时挡住 P1、P2的像，偏小，不变，偏大.14 .在白纸上画一条与+y轴夹角较小的直线 OA把大头针P1、P2竖直地插在直 线OA上；在y<0区域透过玻璃砖看到P1、P2的像，插上P3,恰能挡住R、P2的 像；15.SO与AB的夹角cos； cos16.17.2 ,图略。sin r18. (1)在bb' 一侧观察P1、P2 (经bb'折射，aa'反射，再经bb'折射后)的 像，在适当的位置插上P3,使得P3与P1、P2的像在一条直线上，即让 P3挡住P1、 P2的像；再插上R,让它挡住R (或P1)的像和P3、P4的位置如图.(2)过P1、R作直线与bb'交于O；过P3、P4作直线与bb&