Question

某研究性学习小组利用插针法可以测量半圆形玻璃砖的折射率。实验探究方案如下：在白纸上做一直线MN，并做出它的一条垂线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对齐，在垂线AB上插两个大头针P₁和P₂，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，从而求出玻璃砖的折射率．实验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）某同学用上述方法测量玻璃砖的折射率，在他画出的垂线AB上竖直插上了P₁、P₂两枚大头针，但在半圆形玻璃砖的右侧区域内，不管眼睛在何处，都无法透过玻璃砖同时看到P₁、P₂的像，原因是     。为同时看到P₁、P₂的像，他应采取的措施是___________ _。

（2）在采取相应措施后，请在半圆柱形玻璃砖的右侧画出所插大头针的可能位置，并用“×”表示，作出光路图．

（3）为计算折射率，将应测量的物理量标注在光路图上，并由此得出折射率的计算公式为__________。

Answer

（1）入射光线AB离圆心较远，在半圆形面发生了全反射；沿着MN方向、向M点方向平移玻璃砖。（2）光路如图；（3）

【解析】

试题分析：（1）在半圆形玻璃砖的右侧区域内，不管眼睛在何处，都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像，原因是入射光线AB离圆心较远，在半圆形面发生了全反射；为同时看到P1、P2的像，他应采取的措施是：

沿着MN方向、向M点方向平移玻璃砖。（2）光路如图；

（3）折射率的计算公式为

考点：插针法测玻璃砖的折射率.