测定玻璃的折射率知识点题库

2015年12月，中国“可见光通信系统关键技术研究”获得重大突破﹣可见光通信的实时通信速率已经提高至50Gbps，相当于0.2s即可下载一部高清电影．

（1）关于可见光，下列说法正确的是

A . 可见光中的红光比紫光的频率低 B . 可见光不能在真空中传播 C . 可见光波长越长，越容易发生衍射 D . 可见光能发生光的干涉和衍射现象，说明光是横波
（2）真空中一束波长为6×10^﹣7m的可见光，频率为 Hz，已知光在真空中的速度为3×10⁸m/s．该光进入水中后，其波长与真空中的相比变（选填“长”或“短”）．
（3）可见光通信是利用LED灯的光线实现上网的新型高速数据传输技术．如图所示，ABCD是LED闪光灯的圆柱形封装玻璃体，其横截面的直径AB=d，厚度AD= $\text{[math]}$ d．LED灯（可视为点光源）固定在玻璃体CD面的圆心O．玻璃体的折射率为 $\text{[math]}$ ，光在真空中的传播速度为c．求：
①光在玻璃体中传播的速度；
②光线OA在AB面发生折射时的折射角．

用“插针法”测一块两面不平行的玻璃砖的折射率．

（1）下列操作应该在将玻璃砖放在白纸上之前完成的有．

A . 在白纸上画一条直线代表空气与玻璃的一个界面 B . 在白纸上画两条直线代表空气与玻璃的两个界面 C . 画一条线段代表入射光线 D . 画一条线段代表折射光线 E . 画一条线段代表光线透过玻璃砖后的传播路径
（2）放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧的合适位置插上两枚大头针P₁和P₂ ，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P₂挡住P₁的像；接着在眼睛所在的一侧插上两枚大头针P₃ ， P₄ ，使挡住的像，挡住的像．P₁、P₂、P₃、P₄在纸上的位置如图所示，虚线代表玻璃砖的四个面．
①在图上将实验所需的图补充完整；
②测量工具是量角器，为了测出玻璃砖的折射率，需要测量的物理量是，
③计算折射率的公式n=．（要求用②中测得的物理量表示）

在测定玻璃的折射率的实验中，如图所示，某同学，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面所在直线aa′和bb′(图中并未直接画的出具体位置).0为直线A0与aa′的交点，在直线A0上竖直地插上 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两枚大头针.

（1）该同学接下来要完成的必要步骤有_____________.

A . 插上大头针 $\text{[math]}$ ，使 $\text{[math]}$ 仅挡住 $\text{[math]}$ 的像 B . 插上大头针 $\text{[math]}$ ，使 $\text{[math]}$ 挡住 $\text{[math]}$ 的像和 $\text{[math]}$ 的像 C . 插上大头针 $\text{[math]}$ ，使 $\text{[math]}$ 仅挡住 $\text{[math]}$ D . 插上大头针 $\text{[math]}$ ，使 $\text{[math]}$ 挡住 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的像
（2）过 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 作直线交bb′于O′，过O′作垂直于bb′的直线NN′，连接OO′.测量图中角α和β的大小．则玻璃砖的折射率n=.
（3）如图所示，该同学在实验中将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得过宽．若其他操作正确，则折射率的测量值准确值（选填大于、小于或等于）.
（4）以往，已知材料的折射率都为正值（n>0）．现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（n<0），称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足 $\text{[math]}$ ，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）．若该材料对于电磁波的折射率n=-1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是_____

A . B . C . D .

做“测定玻璃的折射率”的实验，先在白纸上放玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P₁和P₂ ，然后在棱镜的另一侧观察，同学接下来要完成的必要步骤，并在纸上标出的大头针位置和玻璃砖轮廓如图所示。

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（1）该同学接下来要完成的必要步骤有___；

A . 插上大头针P₃ ，使P₃仅挡住P₂的像 B . 插上大头针P₃ ，使P₃挡住P₁的像和P₂的像 C . 插上大头针P₄ ，使P₄仅挡住P₃的像 D . 插上大头针P₄ ，使P₄挡住P₃和P₁、P₂的像
（2）在本题的图上画出所需的光路；（空气中角用i玻璃中用r表示入射或折射角）.
（3）计算折射率的公式是n=；
（4）该同学在实验中将玻璃砖界面AB、CD间距画得过宽。若其他操作正确，则折射率的测量值（填“大于”、“小于”或“等于”）准确值。

如图所示，一个学生用广口瓶和直尺测定水的折射率，填写下述实验步骤中的空白：

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⑴用刻度尺测出广口瓶瓶口内径d。

⑵在瓶内装满水。

⑶将直尺沿瓶口边缘竖直插入水中。

⑷沿广口瓶边缘D点向水中直尺正面看去，若恰能看到直尺上0刻度，(即图中S₁点)，同时看到水面上S₂点刻度的像S₂′恰与S₁点的像相重合。

⑸若水面恰与直尺的S₀点相平，读出S₁S₀的长度L₁和S₂S₀的长度L₂。

⑹由题中所给条件，可以计算水的折射率n=，沿广口瓶边缘D点向水中直尺正面看去，可看到水下直尺的最高点距S₀的距离为。（用题目中所给符号表示）

当前，我国军事技术不断向高端发展，基本防御设施更加完善，在某种防御设施中有一种特殊材料制作的观察孔玻璃砖，既有较强的抗击打能力，又可以有较好的视角。如图所示，在宽度为d，厚度未知的矩形玻璃砖里侧，挖掉一块截面为半圆的部分，玻璃砖折射率合适时，外部180°角度处景物发出的光线恰能全部进入O点的人眼，且穿过玻璃砖内侧界面时不偏折，方便观察。假设在O点瞭望员的视角 $\text{[math]}$ 为60°设该玻璃砖对自然光的折射率为n，真空中光速为c。

（1）求该玻璃砖对自然光的折射率n；
（2）求光线同时沿AO与CO方向在玻璃砖中传播的时间差。

某同学用半圆柱玻璃砖测定玻璃的折射率，他的操作步骤如下：

A．用毫米刻度尺量出半圆柱玻璃砖的直径d，算出半径r= $\text{[math]}$ ，然后确定圆心的位置，记在玻璃砖上；

B．在白纸上画一条直线作为入射光线，并在入射光线上插两枚大头针P₁和P₂；

C．让入射光线与玻璃砖的直径垂直，入射光线经过圆心O；

D．以圆心O为轴，缓慢逆时针转动玻璃砖，同时调整视线方向，直到从AB下方恰好看不到P₂和P₁的像，然后沿半圆柱玻璃砖直径画一条直线AB，并作出光路图，如图所示。

（1）看不到P₂和P₁的像是因为发生了；
（2）只使用毫米刻度尺，还需要测量（选择“OD”或“CD”）的长度，记作l；
（3）玻璃砖的折射率的表达式n=。

某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。

①下列哪些措施能够提高实验准确程度。

A.选用两光学表面间距大的玻璃砖

B.选用两光学表面平行的玻璃砖

C.选用粗的大头针完成实验

D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些

②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四枚大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是。

③该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n=。(用图中线段的字母表示)

如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′，O为直线AO与aa′的交点，在直线OA上竖直地插上P₁、P₂两枚大头针。

（1）该同学接下来要完成的必要步骤有____。

A . 插上大头针P₃ ，使P₃仅挡住P₂的像 B . 插上大头针P₃ ，使P₃挡住P₁的像和P₂的像 C . 插上大头针P₄ ，使P₄仅挡住P₃ D . 插上大头针P₄ ，使P₄挡住P₃和P₁、P₂的像
（2）过P₃、P₄作直线交bb′于O′，过O作垂直于aa′的直线NN′，连接OO′测量图中角α和β的大小，则玻璃砖的折射率n＝；
（3）如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些，bb′移到图中虚线位置，而在作光路图时aa′不变，则所测得的折射率将（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（4）若所使用的玻璃砖的bb′与aa′不平行，其他操作无误，则所测得的折射率将（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

如图所示，用插针法测定玻璃的折射率。下列说法正确的是（）

A . 若选用两折射面不平行的玻璃砖，则无法进行实验 B . 为了提高准确度，P₁与P₂及P₃与P₄之间的离应适当大些 C . 若有多块平行玻璃砖可选，应选择两平行折射面距离较大的玻璃砖 D . 入射角 $\text{[math]}$ ₁逐渐增大到某一值后折射光线将会在平行玻璃砖的下表面发生全反射

在测量玻璃的折射率的实验中，某同学利用插针法得到的图像如图所示。关于此实验的操作和误差分析，下列说法正确的是（）

A . 选择 $\text{[math]}$ 两面间距较大的玻璃砖可以减小实验误差 B . 实验中入射角 $\text{[math]}$ 过大可能导致图中光线发生全反射 C . 减小C，D两大头针的距离，可以减小实验误差 D . 若换用 $\text{[math]}$ 两面不平行的玻璃砖，实验误差会增大

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