Question

利用插针法可以测量半圆柱形玻璃砖的折射率。实验方法如下：在白纸上做一直线MN，并做出它的一条垂线AB，将半圆柱形玻璃璃砖 （底面的圆心为O）放在白纸上，它的直线与直线MN对齐，在垂线AB上插两个大头针P₁和P₂， 然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针， 可以确定光线P₁P₂通过玻璃砖后的光路，从而求出玻璃的折射率。实验室中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外，还有量角器等。

       （A）某学生用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的垂线AB上竖直插上了P₁、P₂两枚大头针，但在半圆柱形玻璃砖右侧的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖同时看到P₁、P₂­的像，原因是                                             
                                                                          ，

        他应采取的措施是                                                       

                                 。



       （B）为了确定光线P₁P₂通过玻璃砖后的光路，在玻璃砖的右侧，最少应插       

        枚大头针。

       （C）请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置，并用“×”表示，做出光路图。为了计算折射率，应该测量的量（在光路图上标出），有：            

                                   ，计算折射率的公式是                     。

Answer 1

（A）光线P₁P₂垂直于界面进入半圆柱
形玻璃璃后到达圆弧面上的入射角大于
临界角，发生全反射现象，光不能从圆
弧面折射出来；
向上移动半圆柱形玻璃砖，使到达圆
弧面上的光线的入射角小于临界角
（B）1枚
（C）光路图如右图，光在圆弧面上D点发生折射，法线为OD直线，测出入射角i和折射角r，折射率
评分：（1）6分（有效数字位数错扣2分，单位换算错扣2分）
（3）（A）正确说明原因得3分，措施正确得2分；（B）1分；（C）光路图得2分，标出要测量的量得2分，公式正确得2分。