[例2] 学校开展研究性学习,某研究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3所示,在一圆盘上,过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF,在半径OA上,垂直盘面插下两枚大头针P1、P2,并保持P1、P2位置不变,每次测量时让圆盘的下半部分竖直浸入液体中,而且总保持液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,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的像,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:
图3
(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________。
(2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率的值大?
答:_______________________________________。
(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)根据折射定律n=,题中θ1=∠EOP3=60°,θ2=∠AOF=30°,所以n==。
(2)题图中P4对应的入射角大于P3所对应的入射角,所以P4对应的折射率的值大。
(3)因A、O、K在一条直线上,入射角等于折射角,所以K处对应的折射率的值应为1。
答案 (1) (2)P4 (3)1
[针对训练2] 某同学利用"插针法"测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行。正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图4所示。