Question

如图①②所示，在用“插针法”测定玻璃砖折射率的实验中，甲同学在纸上画出的界面bb’没有与玻璃砖下表面重台；乙同学在纸上画出的法线与界面不垂直，出现了倾斜；他们的其它操作均正确．则：甲、乙两位同学测得的折射率与真实值相比为（　　）

A．偏大  偏大

B．偏大  偏小

C．偏小  偏大

D．偏小  偏小

Answer 1

分析：用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射定律n=

sini

sunr

，作出光路图，确定折射光线的偏折情况，分析入射角与折射角的误差，来确定折射率的误差．

解答：解：如右图所示．作出光路图，实线是实际光路，虚线是作图时采用的光路，可知测定折射率时，玻璃中折射角r增大，而入射角i没有改变，则由n=

sini

sinr

，得知甲测得的折射率偏小；
根据乙同学的操作可知，测得的入射角i和折射角r都偏大，而且增大相同的角度．
玻璃砖的折射率为：n=

sini

sinr

，运用特殊值法分析：
假设若法线与界面垂直时，入射角为i=45°，折射角为r=30°，则折射率为：n=

sini

sinr

=

sin45°

sin30°

=

2

≈1.41
若法线与界面不垂直时，入射角与折射角都增大15°，则折射率为：n′=

sin(45°+15°)

sin(30°+15°)

=

6

2

≈1.22，可见，n的测量值将偏小．故D正确．
故选：D．

点评：对于实验误差，要紧扣实验原理，用作图法，确定出入射角与折射角的误差，即可分析折射率的误差．