问题 计算题

如图13-1-11所示,置于空气中的一不透明容器中盛满 某种透明液体.容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0   cm长的线光源.靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板,  另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜,用来观察线  光源.开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分.将 线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时,通过望远镜刚好可以看到线光源底  端.再将线光源沿同一方向移动8.0 cm,刚好可以看到其顶端.求此液体的折射率n.

答案

1.25

如图所示,当线光源上某一点发出的光线射到未被遮光板遮住的液面上时,射到遮光板边缘O的那条光线的入射角最小.

若线光源底端在A点时,通过望远镜刚好可以看到此线光源底端,设过O点液面的法线为OO1,则

∠AOO1=α                                                           ①

其中α为此液体到空气的全反射临界角,

由折射定律有:sinα=                                               ②

同理,若线光源顶端在B1点时,通过望远镜刚好可以看到此线光源顶端,则∠B1OO1=α.设此时线光源底端位于B点.由图中几何关系可得sinα=         ③

联立②③式得n=                                          ④

由题给条件可知:AB=8.0 cm,BB1=6.0 cm

代入④式得n=1.25.

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