Question

用如圖所示的裝置觀察光的反射和折射現(xiàn)象，并測得玻璃的折射率，在光具盤的中央固定一塊半圓柱形玻璃磚，使二者的圓心O重合，使激光束從玻璃圓弧面一側(cè)入射，并垂直直徑平面通過圓心O沿直線射出玻璃磚，記下入射光束在光具盤上對應(yīng)位置的刻度，以圓心為軸，入射光束方向不變，逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動光具盤，同時(shí)發(fā)現(xiàn)有兩束光在光具盤上移動，其中從玻璃弧面射出的光束沿

逆時(shí)針

方向轉(zhuǎn)動，從玻璃磚平面射出的光束沿

順時(shí)針

方向轉(zhuǎn)動（以上兩空格填“逆時(shí)針”或“順時(shí)針”），當(dāng)光具盤轉(zhuǎn)過θ角時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中一束光剛好消失，則玻璃的折射率n=

1

sinθ

．

Answer 1

分析：根據(jù)反射定律分析入射光線方向不變時(shí)，反射光線轉(zhuǎn)動的方向．以圓心為軸順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動光具盤，出射光線不斷向下偏轉(zhuǎn)，剛好看不到出射光線時(shí)，光線在直徑平面上發(fā)生了全反射，入射角等于臨界角，即C=θ．由臨界角公式sinC=

1

n

．

解答：解：開始入射光線與直徑平面的法線重合，當(dāng)入射光束方向不變，逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動光具盤時(shí)，入射角增大，反射角也增大，而且反射光線沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動．
從玻璃磚射出的光線，折射角大于入射角，由于法線轉(zhuǎn)過的角度與入射角相等，所以折射光線將沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動．當(dāng)光具盤轉(zhuǎn)過θ角，發(fā)現(xiàn)其中一束光剛好消失時(shí)，此時(shí)入射角θ就是臨界角，因此sinθ=

1

n

，玻璃的折射率n=

1

sinθ

．
故答案為：逆時(shí)針；順時(shí)針；

1

sinθ

點(diǎn)評：當(dāng)光線從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，入射角等于臨界角時(shí)，恰好發(fā)生了全反射．本題測量折射率的原理是臨界角公式sinC=

1

n

，基礎(chǔ)題．