Question

11．在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，
（1）如图所示，P₁、P₂、P₃、P₄为所插4枚大头针的位置．某同学插针的步骤如下，请在横线上补充完整步骤③；
①入射光线AO上插上两枚大头针P₁、P₂；
②在白纸上放上玻璃砖，使其中一个长边与直线aa′对齐，并画出另一条对齐线bb′；
③通过玻璃砖观察并调整视线，使P₂的像挡住P₁的像，然后在观察一侧插上大头针P₃，使P₃挡住P₁、P₂的像；再插P₄，使P₄挡住P₃及P₁、P₂的像；
④移去玻璃砖，拔去大头针P₃、P₄，由大头针的针孔位置确定出射光线O′B及出射点O′，连接OO′．
（2）对实验中的一些具体问题，下列说法中正确的是A．
A．为了减小作图误差，P₃和P₄的距离应适当取大些
B．为减少测量误差，P₁、P₂的连线与玻璃砖界面的夹角应越大越好
C．为了使玻璃砖的长边与直线bb′尽量对齐，应该用玻璃砖当尺子画出直线bb′
D．若P₁、P₂连线与法线NN?夹角过大，有可能在bb′面上发生全反射，所以在bb′一侧就看不到P₁、P₂的像．

Answer 1

分析 （1）为确定折射光线，在B侧边观察边插P₃，直到P₁、P₂的像被P₃挡住，定下P₃的位置后，续插P₄，直到P₃及P₁、P₂的像被P₄挡住，定下P₄的位置，即可折射光线的位置．
（2）P₁、P₂及P₃、P₄之间的距离适当大些，这样引起的角度的误差较小，可提高精度．入射角θ₁尽量大些，折射角也会大些，角度的相对误差会减小．根据光路可逆性原理可知，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射．

解答 解：（1）③通过玻璃砖观察并调整视线，使P₂的像挡住P₁的像，然后在观察一侧插上大头针P₃，使P₃挡住P₁、P₂的像；再插P₄，使P₄挡住P₃及P₁、P₂的像．
（2）A、折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度会较大，故P₁、P₂及P₃、P₄之间的距离适当大些，可以提高准确度．故A正确．
B、入射角θ₁即P₁和P₂的连线与法线的夹角尽量大些，即P₁、P₂的连线与玻璃砖界面的夹角适当小些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小．故B错误．
C、不能把玻璃砖当尺子画出直线bb′，这样会污染和损坏玻璃砖，故C错误．
D、由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射．故D错误．
故选：A．
故答案为：（1）P₄挡住P₃及P₁、P₂的像；（2）A．

点评 本题考查了插针法测量玻璃砖折射率的实验，关键是明确实验原理和全反射条件，知道测量的量相对大些，可减小相对误差．