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：在白纸上作一直线MN，并作出它的一条垂线AB，将半圆柱形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上，它的直径与直线MN重合，在垂线AB上插两个大头针P₁和P₂，如图甲所示， 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．

(1)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，无论从何处观察，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                                       ．

(2)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．

(3)请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置(用“”表示)，并作出光路图．为了计算折射率，应该测量的量有：                                (并在光路图上标出)，计算折射率的公式是                   ．（用图中你所标的量来表示）

Answer 1

（1）原因是光线P₁P₂垂直于界面进入半圆柱形玻璃砖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

措施是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

（2）   　 1      ；  （3）入射角i和折射角r、n＝；