Question

7．现要估测一矩形玻璃砖的折射率n，给定的器材有：待测玻璃砖、白纸、铅笔、大头针1枚、直尺、直角三角板．实验时，先将直尺的一端O和另一点M标上两个明显的标记，再将玻璃砖平放在白纸上，沿其两个长边在白纸上画出两条直线AB、CD，再将直尺正面紧贴玻璃砖的左边缘放置，使O点与直线CD相交，并在白纸上记下点O、点M的位置，如图所示，然后在右上方通过AB所在界面向左下方观察，调整视线方向，直到O点的像与M点的像重合，再在AB直线上插上大头针，使大头针挡住M、O的像，记下大头针P点的位置．
①请在原图上作出光路图．
②计算玻璃砖的折射率的表达式为：n=$\frac{OP}{MP}$（用字母P和图中已知线段字母表示）．

Answer 1

分析 在水面会同时发生反射和折射，作出光路图，找出反射关系和折射光线，然后结合折射定律公式n=$\frac{sini}{sinr}$和几何关系列式分析即可．

解答 解：①调整视线方向，当O点挡住M的像时，从O点发出的光线经玻璃折射后与从M点发出的光线经AB面反射后重合．在观察的一侧插上大头针，使大头针挡住M、O的像，则大头针的位置为折射光线射出玻璃的点和从M点发出的光线在AB面上的反射点，如图所示：

②由几何关系作出角度i、r，即可求出折射率．
折射率n=$\frac{sini}{sinr}$=$\frac{\frac{AP}{MP}}{\frac{AP}{OP}}$=$\frac{OP}{MP}$．
故答案为：
①光路图如图所示；
②$\frac{OP}{MP}$．

点评 本题关键是明确实验原理，结合折射定律和反射定律作出光路图，根据折射率的公式n=$\frac{sini}{sinr}$列式求解即可，基础题目．