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．

 

(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，最少应插入          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“x”表示)，并作出光路图

Answer

(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

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）

【解析】(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（2）为了确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路，在玻璃砖的右侧，最少应插入1枚大头针(3)略