Question

如圖，畫有直角坐標(biāo)系Oxy的白紙位于水平桌面上，M是放在白紙上的半圓形玻璃磚，其底面的圓心在坐標(biāo)的原點(diǎn)，直邊與x軸重合，OA是畫在紙上的直線， P1、P2為豎直地插在直線OA上的兩枚大頭針，P3 是豎直地插在紙上的第三枚大頭針，α是直線OA與y軸正方向的夾角， β是直線OP3與y軸負(fù)方向的夾角，只要直線OA畫得合適，且P3的位置取得正確，測(cè)得角α和β，便可求得玻璃的折射率。某學(xué)生在用上述方法測(cè)量玻璃的折射率，在他畫出的直線OA上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，但在y<0的區(qū)域內(nèi)，不管眼睛放在何處，都無(wú)法透過(guò)玻璃磚看到P1、P2的像，

1．他應(yīng)該采取的措施是______________________
2．若他已透過(guò)玻璃磚看到了P1、P2的像，確定位置的方法是_________________
3．若他已正確地測(cè)得了的的值，則玻璃的折射率n=_________
4．若他在實(shí)驗(yàn)中不小心將玻璃磚繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)很小的角度，則該同學(xué)的測(cè)量值比真實(shí)值            （填“大”或“小”或“不變”）

Answer 1

(1)減小α的角度；（2）P3擋住P1P2的像（3）sinβ/sinα 　（4）小

解析本題考查光的折射定律及使用“插針法”實(shí)驗(yàn)計(jì)算玻璃磚的折射率的內(nèi)容。
（1）在折射現(xiàn)象中光路也是可逆的，但是在y<0的區(qū)域內(nèi)，不管眼睛放在何處，都無(wú)法透過(guò)玻璃磚看到P1、P2的像，說(shuō)明此時(shí)入射角大于臨界角，該實(shí)驗(yàn)發(fā)生了全反射現(xiàn)象（產(chǎn)生全反射射的條件是：①光必須由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)．②入射角必須大于或等于臨界角(C)）。因此，該同學(xué)應(yīng)該采取的措施是減小入射角α的角度。
（2）根據(jù)光在折射現(xiàn)象中光路也是可逆的和光在同一種均勻中沿直線傳播的原理，可知擋住了的像。
（3）物質(zhì)的折射率等于折射角的正弦與入射角的正弦之比，所以玻璃磚的折射率
（4）在折射定律中，當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角也增大，相反入射角減小時(shí)，折射角也減小。根據(jù)題意，該同學(xué)在試驗(yàn)中不小心將玻璃磚繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)很小的角度，此時(shí)則入射角將變小，折射角也跟著減小，玻璃磚的折射率也變小。由上分析，該同學(xué)的測(cè)量值比真實(shí)值小。