Question

【題目】某同學(xué)在利用“插針法”測定一塊紅色直角三角形玻璃磚的折射率時發(fā)現(xiàn)，由于玻璃的顏色較深，在另一側(cè)很難觀測到對側(cè)所插的針．他想到可以用實(shí)驗(yàn)室的紅色激光器來完成實(shí)驗(yàn)．如圖所示，他在木板上固定好白紙，放好玻璃磚，正確作出了界面MN、MP、NP，然后讓很細(xì)的激光平行于木板從玻璃磚的上界面MN入射．
（1）由于激光很強(qiáng)，不能用眼睛直接觀測，該同學(xué)通過在木板上插入被激光照亮的針來確定激光光路，正確的插針順序應(yīng)是
A.P1、P2、P3、P4
B.P4、P3、P2、P1
C.P1、P3、P2、P4
D.P4、P2、P3、P1
（2）若P1P2與MN垂直，用量角器量得圖中的θ1=30°，θ2=45°，則玻璃的折射率約為
A.1.41
B.1.73
C.1.22
D.1.58
（3）若激光器正常發(fā)光，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)在MP一側(cè)始終找不到出射光線，則可能的原因是 ．
（4）若該同學(xué)在MP一側(cè)沒有找到出射光線，但在NP一側(cè)找到了出射光線，并用“插針法”確定了激光在MN一側(cè)的入射光線和NP一側(cè)的出射光線，如果入射光線與MN相垂直，則測量后他計(jì)算出玻璃的折射率（填“能”或“不能”）．

Answer 1

【答案】
（1）A
（2）A
（3）激光在MP界面上發(fā)生了全反射
（4）能
【解析】解：（1）正確的插針順序應(yīng)是：先插P1、P2，表示入射光路．再插入P3，使P3擋住P1、P2的像，最后插入P4，使P4擋住P3和P1、P2的像，即順序?yàn)镻1、P2、P3、P4．故選：A．（2）在MP界面上，光的入射角為i=30°，折射角為r=45°，則玻璃的折射率為 n= = =1.41故選：A．（3）若激光器正常發(fā)光，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)在MP一側(cè)始終找不到出射光線，由于是從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)，則可能是激光在MP界面上發(fā)生了全反射；（4）入射光線與MN相垂直，在MP一側(cè)沒有找到出射光線，說明光線在MP上發(fā)生了全反射，根據(jù)幾何關(guān)系可以求出光線在NP面上的入射，由插針得出折射角，從而由折射率公式可以計(jì)算出折射率．

所以答案是：（1）A；（2）A；（3）激光在MP界面上發(fā)生了全反射；（4）能．