2019年高三物理第一轮复习课时跟踪练第十四章第六讲实验十五测定玻璃的折射率含解析

第十四章波与相对论第六讲实验十五：测定玻璃的折射率课时追踪练1.(2018·九江模拟)如下图，用插针法测定玻璃的折射率的实验中，以下各说法中正确的选项是()P1、P2及P3、P4之间的距离适合大些，能够提升正确度②P1、P2及P3、P4之间的距离获得小些，能够提升正确度③入射角θ1适合大些，能够提升正确度④入射角太大，入射光芒会在玻璃砖的内表面发生全反射，使实验没法进行⑤P1、P2的间距和入射角的大小均与实验的正确度没关A．①③B．②④C．③⑤D．①④分析：因为实验中的入射光芒和折射光芒都是隔着玻璃砖察看在向来线上的大头针确立的，相互间的距离太小，简单出现偏差，①正确，②错误．入射角适合大些，相应的折射角也增大，折射现象较显然，简单丈量些，③正确，⑤错误．因为光经过玻璃砖时，各有关角度相互限制着，其出射角恒等于入射角，而对于入射的界面，光芒是从光疏介质射入光密介质，折射角必小于入射角，当入射角趋于最大值90°时，折射角也趋于最大值θ2max，而对于出射的1界面，在玻璃砖内的折射光芒的入射角最大值也只好为θ2max，依据光路可逆原理，出射角最大值也趋于90°，即一直能透过玻璃砖看到入射光芒，④错误．答案：A2.(2018·洛阳模拟)“测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D.在插入第四个大头针D时，应使它______．如下图是在白纸上留下的实验印迹，此中直线a、a′是描在纸上的玻璃砖的两个边．根据该图可算得玻璃的折射率n＝________(计算结果保存两位有效数字)．分析：测定玻璃折射率的实验是利用大头针获得进入玻璃的入射光芒，在另一侧插入大头针挡住前面的A、B的像来确立C，相同插入大头针D挡住C及A、B的像，C和D确立了出射光芒，利用入射点和出射点的连线来确立折射光芒，作出法线FG，连结OO′，以O点为圆心画圆，分别交AB、OO′于E、Q两点，分别过E、Q向GF作垂线EG、FQ，并用毫米刻度尺测其长度，如下图，依据sinθ1EGn＝，可得n＝＝1.8.sinθ2FQ答案：挡住C及A、B的像1.82测定玻璃等腰直角三棱镜折射率的实验中，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，而后在棱镜的另一侧察看，调整视野使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针的地点和三棱镜轮廓如下图．(1)经过作图，画出经过P1、P2的入射光芒在棱镜中的折射光线；假如测得该棱镜的折射率为1.5，则垂直于AB边入射的光芒可否从BC边或AC边射出________(选填“能”或“不可以”)．分析：(1)如下图．12设发生全反射的临界角为C，则sinC＝n＝3<sin45°，故垂直于AB边入射的光芒在AC边或BC边会发生全反射，不可以射出．答案：(1)看法析图(2)不可以4．(2018·苏州质检)如图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的__________面不可以用手直接接触．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c地点的针正好挡住插在a、b地点的针的像，但最后一个针孔的地点不一样，分别为d、e两点，如图乙所示．计算3折射率时，用________(选填“d”或“e”)点获得的值较小，用________(选填“d”或“e”)点获得的值偏差较小．分析：光学面若被手接触污染，会影响察看成效，增添实验误差；分别连结cd和ce并延伸到界面，与界面分别交于f、g两点，sinθ1由n＝不难得出用d点获得的折射率值较小，过c点的出射sinθ2光芒应平行于ab，利用直尺比对并认真察看，可知ec∥ab，故用e点获得的折射率值偏差较小．答案：光学de如下图，一个学生用广口瓶和刻度尺测定水的折射率，请填写下述实验步骤中的空白．用刻度尺测出广口瓶瓶口内径d.在瓶内装满水．将刻度尺沿瓶口边沿________插入水中．4沿广口瓶边沿向水中刻度尺正面看去，若恰能看到刻度尺的0刻度(即图中A点)，同时看到水面上的B点刻度的像B′恰与点的像相重合．若水面恰与直尺的C点相平，读出______和______的长度．由题中所给条件，能够计算水的折射率n＝________．分析：由光路图知：sini＝d22，d＋BCsinγ＝d2，2d＋AC依据折射定律sini22d＋ACn＝sinγ＝d2＋（AB－AC）2.答案：(3)竖直(5)ACAB22(6)d＋AC22d＋（AB－AC）6.(2018·衡水模拟)某校展开研究性学习，某研究小组依据光学知识，设计了一个测液体折射率的仪器，如下图．在一个圆盘上，过其圆心O作两条相互垂直的直径BC、EF.在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持地点不变．每次丈量时让圆盘的下半部分竖直浸入液体中，并且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，尔后在图中右上方地区察看P1、P2.同学们经过计算，早先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只需依据P3所插的位置，就能够直接读出液体折射率的值．5若∠AOF＝30°，OP3与OC之间的夹角为45°，则在P3处刻的刻度值为________．若在同一液体中沿AO方向射入一束白光，最凑近OC边的是________色的光，增大入射角度，________色的光在刻度盘上先消逝．分析：(1)由题图可知，∠AOF是入射角，∠EOP3是折射角，但在定义折射率光阴是从真空或空气射向介质的，所以用光路的可逆sin∠EOP3性转变可得n＝，代入数据可得n＝2.(2)因为介质对sin∠AOF紫光的折射率最大，所以紫光偏折得最多，故最凑近OC边的是紫光．增大入射角，全部单色光的折射角都增大，而紫光的折射角依然最大，故紫光在刻度盘上先消逝．答案：(1)2(2)紫紫7．(2018·承德模拟)如下图是对于“测定玻璃的折射率”的实验，请回答以下问题：请证明图中的入射光芒和射出玻璃砖的光芒是平行的．假如光射入和射出玻璃砖的两个平面是平行的，射出玻璃砖的光芒相对入射光芒来说产生了侧移．证明：入射角越大，侧移越大．为了减小实验偏差，入射角大一些好仍是小一些好？分析：(1)证明：设i1、γ1分别为射入玻璃的入射角和折射角，2、i2分别为由玻璃射入空气的入射角和折射角，则6sini1sini2n＝＝sin，sinγ1γ2而γ1＝γ2，所以i1＝i2，所以入射光芒平行于出射光芒．设玻璃砖厚度为d，侧移为s，如下图．d则s＝cosγ·sin(i－γ)，当入射角i增大时，折射角γ亦sini增大，但因为n＝sinγ＞1，所以