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测定水的折射率的四种方法
专题例析
专题冲关
测定水的折射率的四种方法
        1．成像法
        原理：利用水面的反射成像和水面的折射成像。
        方法：如图1所示，在一盛满水的烧杯中，紧挨杯口竖直插一直尺，在直尺的对面观察水面，能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像，若从点P看到直尺在水下最低点的刻度B的像B′(折射成像)恰好跟直尺在水面上刻度A的像A′(反射成像)重合，读出AC、BC的长，量出烧杯内径d，即可求出水的折射率：
图1
        2．插针法
        原理：利用光的折射定律。
        方法：如图2所示，取一方木板，在板
上画出互相垂直的两条线AB、MN，从它们
的交点O处画直线OP(使∠PON<45°)，在
直线OP上P、Q两点竖直插两枚大头针。
把木板竖直插入水中，使AB与水面相平，MN与水面垂直。在水面上观察，调整视线使P的像被Q的像挡住，再在木板S、T处各插一枚大针，使S挡住Q、P的像，T挡住S及Q、P的像。从水中取出木板，画出直线ST，量出图中的角i、r，则水的折射率n＝sin i/sin r。
图2
        3．视深法
        原理：利用视深公式h′＝h/n。
        方法：在一盛水的烧杯底部放一粒绿豆，
在水面上方吊一根针，如图3所示。调节针的
位置，直到针尖在水中的像与看到的绿豆重
合，测出针尖距水面距离即为杯中水的视深h′，再测出水的实际深度h，则水的折射率n＝h/h′。
图2
图4
        [例证2]　如图5所示，在水面上放置一个足够大的遮光板，板上有一个半径为r的圆孔，圆心的正上方h处放一个点光源S，在水面下深H处的底部形成半径为R的圆形光亮区域(图中未画出)。测得r＝8 cm，h＝6 cm，H＝24 cm，R＝26 cm，求水的折射率。
图5
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