Question

【題目】在“插針法測定玻璃磚的折射率”的實驗中，取一塊半圓形玻璃磚，O為圓心，如圖所示，點P1、P2、P3、P4依次分別為四個插針位置，其中O、P1、P2三點在同一直線上

(1)下列實驗操作不正確的是_____

A.大頭針應豎直插在紙面上

B.直線OP2與MN的夾角不宜過小

C.在插大頭針P4時，只需讓P4擋住P3

D.大頭針P1、P2及P3、P4之間的距離應適當大些

(2)在某次測量中，測得∠P1OF＝，∠P4OE＝，則該玻璃磚的折射率為_____

(3)實驗時，由于大頭針P1、P2離界面MN較近，導致在MN另一側無論怎樣移動視線都無法觀察到大頭針P1、P2的像(其他操作均正確)，其原因是______.

Answer 1

【答案】C 在MN界面發生了全反射

【解析】

(1)[1]A．大頭針都應垂直的插在紙面上，四根大頭針相互平行，便于確定出射光線方向，故A正確；

B．入射角應盡量大些，可減小入射角的相對誤差，故B正確；

C．插針時應使P3擋住P1和P2的像，P4擋住P1、P2、P3的像，故C錯誤；

D．為了減小實驗的相對誤差，大頭針P1和P2及P3和P4之間的距離適當大些，這樣由于相同視覺距離誤差，引起的角度誤差小些，故D正確。

故選C；

(2)[2]測得∠P1OF=，∠P4OE=，根據光的折射定律

(3)[3]由題，光線從玻璃進入空氣時入射角為γ，折射角為i；根據光路可逆性，當光線從空氣射向玻璃磚時，入射角為i，則折射角為γ，故玻璃的折射率為，在無論怎么調整觀察位置，都不能從MN線下側觀察到P1、P2的像，說明在MN界面發生了全反射，是入射角γ大于或等于臨界角C。