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3.用半圆形玻璃砖做“测定玻璃的折射率”的实验,实验步骤如下:
a、如图,在一张白纸上画一直线ab作为玻璃砖的一个界面,标出点O;
b、过O点画一线段OA,在OA上垂直地插两枚大头针P1、P2
c、在ab线上侧放上玻璃砖,使O点正好处于圆心的位置;
d、在ab线下侧通过玻璃砖观察P1、P2的像;并插一枚大头针P3,使P3挡住P1、P2的像;标出P3的位置;
e、移去玻璃砖和大头针,连接OP3,作过O点与ab垂直的直线MN;
f、用量角器量出∠MOA和∠NOB两角的大小,根据光路可逆性,当光线从空气射向玻璃砖时,∠NOB为入射角,记为i,∠MOA为折射角,记为r;
根据以上步骤可求得玻璃折射率n=$\frac{sini}{sinγ}$若在进行步骤d时,无论怎么调整观察位置,都不能从ab线下侧观察到P1、P2的像,发生这种情况的原因是角γ过大,在ab界面发生了全反射.

分析 测定玻璃的折射率实验原理是折射定律n=$\frac{sini}{sinγ}$,确定出入射角和折射角,可求得玻璃的折射率n;在ab界面,是从光密介质斜射向光疏介质,如果入射角大于或等于临界角,会发生全反射现象.

解答 解:由题,光线从玻璃进入空气时入射角为γ,折射角为i;根据光路可逆性,当光线从空气射向玻璃砖时,入射角为i,则折射角为γ,故玻璃的折射率为:
n=$\frac{sini}{sinγ}$
若在进行步骤d时,无论怎么调整观察位置,都不能从ab线下侧观察到P1、P2的像,说明在ab界面发生了全反射,是入射角γ大于或等于临界角C;
故答案为:$\frac{sini}{sinγ}$;角γ过大,在ab界面发生了全反射.

点评 本题考查用插针法测定玻璃砖的折射率,其原理是折射定律n=$\frac{sini}{sinγ}$,注意此式的条件是光从真空进入介质,基础题目.

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