Question

12．某同学用插针法测半圆形玻璃砖的折射率，部分实验步骤如下：
A．将玻璃砖放置在固定于水平木板的白纸上，用铅笔记录玻璃砖直径的两个端点EF；
B．先取走玻璃砖，连接EF，作EF的中垂线MN交EF于O点，取直线OQ，在OQ上竖直地插上大头针P₁、P₂；
C．再将玻璃砖放回原位置，在图中EF的下方透过玻璃砖观察P₁、P₂；
D．为确定出射光线OR，至少还须插1枚大头针P₃，在插入第三个大头针P₃ 时，要使它挡住P₁、P₂的像．如图是某次实验时在白纸上留下的痕迹，根据该图可算得玻璃的折射率n=1.7． （计算结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 本题通过插针法测量玻璃砖的折射率，当插入第三枚大头针P₃，使其同时挡住P₁、P₂的像，则OP₃为折射光线，画出光路图，量出入射角与折射角，再根据折射定律求出折射率的大小．

解答 解：为确定出射光线OR，至少还须插1枚大头针P₃，在插入第三个大头针P₃ 时，要使它同时挡住P₁、P₂的像．
光路图如图所示．量得入射角约为30°，折射角约为60°，根据折射定律得：
  n=$\frac{sinr}{sini}$=$\frac{sin60°}{sin30°}$=$\sqrt{3}$≈1.7
故答案为：挡住P₁、P₂的像；1.7（1.5～1.9都算对）．

点评 解决本题的关键掌握插针法测量玻璃砖折射率的原理，理解确定折射光线的方法：当插入第三枚大头针P₃，使其同时挡住P₁、P₂的像，则OP₃为折射光线．