Question

18．某研究性學(xué)習(xí)小組利用插針?lè)�可以測(cè)量半圓形玻璃磚的折射率．實(shí)驗(yàn)探究方案如下：在白紙上做一直線(xiàn)MN，并做出它的一條垂線(xiàn)AB，將半圓柱形玻璃磚（底面的圓心為O）放在白紙上，它的直徑與直線(xiàn)MN對(duì)齊，在垂線(xiàn)AB上插兩個(gè)大頭針P₁和P₂，然后在半圓柱形玻璃磚的右側(cè)插上適量的大頭針，可以確定光線(xiàn)P₁P₂通過(guò)玻璃磚后的光路，從而求出玻璃磚的折射率．實(shí)驗(yàn)中提供的器材除了半圓柱形玻璃磚、木板和大頭針外，還有量角器等．
（1）某同學(xué)用上述方法測(cè)量玻璃磚的折射率，在他畫(huà)出的垂線(xiàn)AB上豎直插上了P₁、P₂兩枚大頭針，但在半圓形玻璃磚的右側(cè)區(qū)域內(nèi)，不管眼睛在何處，都無(wú)法透過(guò)玻璃磚同時(shí)看到P₁、P₂的像，原因是入射光線(xiàn)AB離圓心較遠(yuǎn)，在半圓形面發(fā)生了全反射．為同時(shí)看到P₁、P₂的像，他應(yīng)采取的措施是沿著MN方向、向M點(diǎn)方向平移玻璃磚．
（2）在采取相應(yīng)措施后，請(qǐng)?jiān)诎雸A柱形玻璃磚的右側(cè)畫(huà)出所插大頭針的可能位置，并用“×”表示，作出光路圖．
（3）為計(jì)算折射率，將應(yīng)測(cè)量的物理量標(biāo)注在光路圖上，并由此得出折射率的計(jì)算公式為n=$\frac{sini}{sinr}$．

Answer 1

分析 運(yùn)用插針?lè)�測(cè)量玻璃磚的折射率，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的原理確定看不到像的原因，以及確定測(cè)量的物理量．根據(jù)折射定律分析和計(jì)算折射率n．

解答 解：（1）不管眼睛在何處，都無(wú)法透過(guò)玻璃磚同時(shí)看到P₁、P₂的像，原因是：入射光線(xiàn)AB離圓心較遠(yuǎn)，在半圓形面發(fā)生了全反射．為同時(shí)看到P₁、P₂的像，他應(yīng)采取的措施是：沿著MN方向、向M點(diǎn)方向平移玻璃磚．
（2）作出光路圖如圖．
（3）為了計(jì)算折射率，應(yīng)該測(cè)量的量有入射角i和折射角r，計(jì)算折射率的公式是：$n=\frac{sini}{sinr}$．
故答案為：
（1）入射光線(xiàn)AB離圓心較遠(yuǎn)，在半圓形面發(fā)生了全反射．
（2）作出光路圖如圖．
（3）$\frac{sini}{sinr}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查插針?lè)�測(cè)量玻璃折射率的原理，并能靈活運(yùn)用有關(guān)光現(xiàn)象避免一些實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題．