在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面ab、cd与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示,其中甲、丙同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖.他们的其他操作均正确,且均以ab、cd为界面画光路图.
则甲同学测得的折射率与真实值相比(填“偏大”、“偏小”或“不变”),乙同学测得的折射率与真实值相比(填“偏大”、“偏小”或“不变”),丙同学测得的折射率与真实、值相比.
①在图上将实验所需的图补充完整;
②测量工具是量角器,为了测出玻璃砖的折射率,需要测量的物理量是,
③计算折射率的公式n=.(要求用②中测得的物理量表示)
在“用插针法测玻璃砖折射率“的实验中,玻璃砖的ab边与a′b′边相互平行,aa′边与bb′边不平行.某同学在白纸上仔细画出了玻璃砖的两条边线aa′和bb′,如图所示.
部分实验操作步骤如下:
①先在白纸上画出一条直线EE′,代表两种介质的分界面;再画出一直线段AB代表入射光线;然后画出分界面上B点处的法线.
②把长方形玻璃砖放在白纸上,使它的一个长边与EE’对齐,然后用笔沿着玻璃砖的面画出直线FF’.
③在直线AB上竖直地插上两枚大头针G1、G2 , 然后透过玻璃砖观察大头针G1、G2的像,调整视线方向,直到G1的像被G2挡住.
④再在观察的这一侧竖直地插上两枚大头针G3、G4 , 用G3挡住G1和G2的像,用G4挡住G3以及G1、G2的像.
⑤移去大头针和玻璃砖,过G3、G4的插点画直线CD,与FF’相交于C点,画出直线BC.
如图甲,长方形玻璃砖的上下表面是磨砂面,前侧面是光学面,后侧面是镀银面,前后面间的距离为d,现用圆规和直尺测定其折射率,主要操作如下(俯视图如图乙)
A.在木板上固定一张白纸,在白纸上画一条直线ab,并在适当位置作ab的垂线ON
B.利用圆规和直尺作∠aON角平分线AO
C.在AO上的适当位置竖直固定两枚大头针P1、P2
D.放上玻璃砖,使光学面的底线与ab重合
E.通过光学面观察P1、P2经镀银面成的像,并在视线上插一枚大头针P3 , 使P3挡在P1、P2的像;再插一枚大头针P4 , 使P4挡住P3及P1、P2的像
F.连接P4P3并延长与ab相交于O1 .
在课外探究活动中,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进入液体中,而且总使得液面与直径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:
①光在玻璃体中传播的速度;
②光线OA在AB面发生折射时的折射角.