Question

在“插针法测定玻璃砖的折射率”的实验中，取一块半圆形玻璃砖，O为圆心，如图所示，点P₁、P₂、P₃、P₄依次分别为四个插针位置，其中O、P₁、P₂三点在同一直线上

(1)下列实验操作不正确的是_____

A.大头针应竖直插在纸面上

B.直线OP₂与MN的夹角不宜过小

C.在插大头针P₄时，只需让P₄挡住P₃

D.大头针P₁、P₂及P₃、P₄之间的距离应适当大些

(2)在某次测量中，测得∠P₁OF＝，∠P₄OE＝，则该玻璃砖的折射率为_____

(3)实验时，由于大头针P₁、P₂离界面MN较近，导致在MN另一侧无论怎样移动视线都无法观察到大头针P₁、P₂的像(其他操作均正确)，其原因是______.

Answer

C 在MN界面发生了全反射

【解析】

(1)[1]A．大头针都应垂直的插在纸面上，四根大头针相互平行，便于确定出射光线方向，故A正确；

B．入射角应尽量大些，可减小入射角的相对误差，故B正确；

C．插针时应使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P1、P2、P3的像，故C错误；

D．为了减小实验的相对误差，大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些，这样由于相同视觉距离误差，引起的角度误差小些，故D正确。

故选C；

(2)[2]测得∠P1OF=，∠P4OE=，根据光的折射定律

(3)[3]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，在无论怎么调整观察位置，都不能从MN线下侧观察到P1、P2的像，说明在MN界面发生了全反射，是入射角γ大于或等于临界角C。