Question

13．如圖，一個學生用廣口瓶和直尺測定水的折射率，填寫下述實驗步驟中的空白：
①用直尺測出廣口瓶瓶口內(nèi)徑d； 
②在瓶內(nèi)裝滿水；
③將直尺沿瓶口邊緣豎直插入水中；
④沿廣口瓶邊緣向水中直尺正面看去，若恰能看到直尺的0刻度（即圖中A點），同時看到水面上B點刻度的像恰與A點的像相重合；
⑤若水面恰與直尺的C點相平，讀出AC和BC的長度；
⑥由題中所給條件，可以計算水的折射率為$\frac{\sqrt{cklrej7^{2}+A{C}^{2}}}{\sqrt{vhegm7k^{2}+B{C}^{2}}}$．

Answer 1

分析 此題實驗的原理是光的反射定律折射定律，應將直尺沿瓶口邊豎直插入水中，讀出相關的長度，由折射率公式n=$\frac{sini}{sinr}$求折射率．

解答 解：①用直尺測出廣口瓶瓶口內(nèi)徑d．
③將直尺沿瓶口邊緣豎直插入水中．
⑤、⑥本題運用光的反射原理確定折射光線的方向和折射角，而光的反射具有對稱性，所以應將直尺沿瓶口邊豎直插入水中．
如圖，設從A點發(fā)出的光線射到水面時入射角為i，折射角為r，根據(jù)數(shù)學知識得知：
   sini=$\fracge24qoz{\sqrt{cdsyf7l^{2}+A{C}^{2}}}$，sinr=$\fraczpcylh2{\sqrt{83l938l^{2}+B′{C}^{2}}}$
則折射率為 n=$\frac{sini}{sinr}$
根據(jù)對稱性有：B′C=BC
聯(lián)立得n=$\frac{\sqrt{uahiplq^{2}+A{C}^{2}}}{\sqrt{pqeajty^{2}+B{C}^{2}}}$，故應讀出AC、BC的長度．
故答案為：①直尺．③豎直．⑤AC、BC；⑥$\frac{\sqrt{zspr5mb^{2}+A{C}^{2}}}{\sqrt{daojqol^{2}+B{C}^{2}}}$．

點評 本題是光的反射定律和折射定律在實際中的應用，關鍵要抓住反射的對稱性和幾何知識，再由折射定律求折射率．