Question

某同學(xué)用半圓柱玻璃磚測(cè)定玻璃的折射率，他的操作步驟如下：

A．用刻度尺量出半圓形玻璃磚的直徑d，算出半徑r=，然后確定圓心的位置，記在玻璃磚上

B．在白紙上畫(huà)一條直線作為入射光線，并在入射線上插兩枚大頭針P1和P2

C．讓入射光線與玻璃磚直徑垂直，入射點(diǎn)與圓心O重合，如圖13-20所示。

D．以圓心O為軸，緩慢逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃磚，同時(shí)調(diào)整視線方向，恰好看不到P2和P1的像時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃磚，然后沿半圓形玻璃磚直徑畫(huà)一條直線AB，如圖13-20所示。

圖13-20
(1)該同學(xué)利用白紙上描下的P₁O和AB兩條直線，可算出該玻璃的折射率n，他的根據(jù)是什么？
(2)如何在圖上用刻度尺和圓規(guī)作圖，求出該玻璃的折射率n。

Answer 1

見(jiàn)解析

(1)從玻璃磚平面一側(cè)觀察到的是大頭針經(jīng)玻璃磚所成的虛像，此像是折射所成的像，當(dāng)玻璃磚逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到恰好看不到P₂和P₁的像時(shí)，說(shuō)明光線在AB界面上發(fā)生了全反射，已無(wú)折射光進(jìn)入人眼。所以，他是根據(jù)全反射的有關(guān)規(guī)律計(jì)算出了玻璃的折射率。
(2)過(guò)O點(diǎn)作AB的垂線OC，交圓周于C點(diǎn)，OC即是過(guò)O點(diǎn)的法線，則∠DOC是臨界角。用刻度尺測(cè)CD(過(guò)C點(diǎn)所作入射線的垂線)的長(zhǎng)。則
。