2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第四章 小专题研究(五) 测定水的折射率的四种方法
2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第四章 小专题研究(五) 测定水的折射率的四种方法第3页

  

  1.学校开展研究性学习,某研究性学习小组的同学根据所学的光学知识,设计了一个测量液体折射率的仪器,如图6所示。在一个圆形木盘上过其圆心O作两条相互垂直

  的直径BC、EF,在半径OA上垂直圆盘面插下两枚大头针P1、P2,并保持P1、P2的位置不变,每次测量时,让圆盘的BFC部分竖直进入液体中,而且总使得液面与直径BC相平,EF为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2的像,并在圆周上插上大头针P3,使P3正好挡住P1、P2。同学们通过计算,预先在圆周EC部分刻好了折射率的值。这样只要根据P3所插的位置,就可直接读出液体折射率的值。则:

  (1)若∠AOF=30°,OP3与OC的夹角为30°,则P3处所对应的折射率的值为________。

  

  图6

  (2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率值大?

  ________________。

  (3)作AO的延长线交圆周于K,K处所对应的折射率的值应为________。

  解析:(1)n==。

  (2)P4对应的入射角大,所以折射率大。

  (3)当在K位置时,入射角与折射角相等,所以折射率等于1。

  答案:(1) (2)P4 (3)1

  2.一个圆柱形筒,直径12 cm,高16 cm,人眼在筒侧上方某处观察,所见筒侧的深度为9 cm。当筒中装满液体时,则人眼又恰能看到筒侧的最低点。求:

  (1)此液体的折射率。

  (2)光在此液体中的传播速度。

  解析:先画出一圆柱形筒,筒高为H=16 cm,直径d=12 cm。人眼在A处,筒侧底部"最低点"为B,筒内无液体时,人眼能见深度h=9 cm。筒内盛满液体时,人眼看到B点。根据光的折射画出光路如图所示。