Question

【題目】在一次用插針法測量半圓柱形玻璃磚的折射率的實驗中，某同學在畫出的垂線AB上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，如圖所示，但在玻璃磚右側的區域內，無論從何處觀察，都無法透過玻璃磚同時看到P1、P2的像，原因是_________．

(1) 應采取的措施是：入射光線AB不動，將玻璃板向_________平移，直到可以透過玻璃磚同時看到P1、P2的像．

(2) 該同學采取了如下措施：如圖，將光線AB垂直于玻璃磚直徑平面射入圓心O，以O為轉軸在水平面內緩慢轉動玻璃磚，當剛轉過θ角時，觀察者在玻璃磚平面一側恰看不到出射光線，這樣就可以知道該玻璃磚的折射率n的大小．由上述方法測定的該玻璃的折射率的表達式為 n =______．

Answer 1

【答案】光線P1P2垂直于界面進入半圓柱形玻璃磚后到達圓弧面上的入射角大于臨界角，發生全反射現象，光不能從圓弧面折射出來； 上；

【解析】

(1)(2) 在半圓柱形玻璃磚右側的區域內，不管眼睛放在何處，都無法透過半圓柱形玻璃磚同時看到P1、P2的像，原因是光線P1P2垂直于界面進入半圓柱形玻璃磚后，到達圓弧面上的入射角大于臨界角，發生全反射現象，光不能從圓弧面折射出來，可以采取減小光線在圓弧面上的入射角，向上移動半圓柱玻璃磚；

(3) 光路圖如圖所示，

為了測量折射率的大小，需測量入射角i和折射角r，則折射率當sinr=1時，恰好發生全反射，則此時該玻璃的折射率的表達式為．