Question

【题目】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 ．

（1）P4、P3连线与直线ab的夹角为θ= ．
（2）若测得O、O1间的距离为l，则该玻璃砖的折射率可表示为n= ．
（3）若操作中玻璃砖的实际位置没有与ab重合，而位于ab的后方（图中的虚线处），则测得的折射率比真实值（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

Answer 1

【答案】
（1）45°
（2）
（3）偏小
【解析】解：（1）光线在O点入射时入射角为45°，在ab面上折射后，在镀银面上反射，可知在ab上的折射角和反射后在ab上的入射角相等，结合折射定律知，P4、P3连线与直线ab的夹角为θ=45°．（2）根据几何关系知，光线从O点入射在ab面上的折射角的正弦 ，

根据折射定律得，n= = ．（3）作出光路图，黑色线表示光的实际传播路线，红线表示测量时光的路线，可知光在ab面上的折射角的测量值偏大，根据折射定律知，测得的折射率比真实值偏小．

所以答案是：（1）45°，（2） ，（3）偏小．