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    10．在“测定玻璃的折射率”的实验中，选用的是入射面和出射面相互平行的矩形玻璃砖，用“插针法”测定某种玻璃的折射率．

    （1）实验时在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P2档住P1的像．再在观察的这一侧插大头针P3，应使它把P1、P2的像档住，插大头针P4，应使它把P3以及P1、P2的像档住，那么后两个大头针就确定了从玻璃砖射出的光线．
    （2）实验中为了减少误差，下列意见正确的是A
    A．为了减少误差，P1和P2、P3和P4的距离应适当取大些
    B．为了减少误差，P1、P2的连线与NNˊ的夹角越大越好
    （3）某同学在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C点，与OOˊ交于D点，过C、D两点分别向NNˊ作垂线，交NNˊ于Cˊ、Dˊ，所以折射率n=$\frac{CC′}{DD′}$．（用图示中的线段表示）
    （4）根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图3所示．当光线是由空气射入玻璃砖时，则θ1和θ2中为入射角的是θ1；从图线可知玻璃砖的折射率是1.5；该种玻璃全反射的临界角是arcsin$\frac{2}{3}$．

    分析 根据折射定律可知，从圆心射入的光线，从玻璃砖射出时，沿半径射出，根据光线的射出点可以确定出射光线，根据光路图找到入射角和折射角，即可求出光的折射率表达式；
    为了取得较好的实验效果，根据实验原理分析可知：选择的入射角应尽量大些；大头针应垂直地插在纸面上；大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些，这样可以减小测量的相对误差．

    解答 解：（1）实验时在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P2档住P1的像．再在观察的这一侧插大头针P3，应使它把P1、P2的像挡住．插大头针P4，应使它把P3以及P1、P2的像挡住，那么后两个大头针就确定了从玻璃砖射出的光线．
    （2）实验中为了减少误差，P1和P2、P3和P4的距离应适当取大些，P1、P2的连线与NNˊ的夹角适当大一些，故A正确，B错误．
    故选：A．
    （3）根据折射定律得，n=$\frac{sinα}{sinβ}$，又$sinα=\frac{CC′}{R}$，$sinβ=\frac{DD′}{R}$，则折射率n=$\frac{CC′}{DD′}$．
    （4）当光从空气斜射入玻璃时，入射角大于折射角，故入射角的是θ1；
    折射率为：n=$\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}=\frac{0.3}{0.2}=1.5$．
    当光线由玻璃砖射入空气时，发生全反射的临界角的正弦值是：sinC=$\frac{1}{n}=\frac{2}{3}$，该种玻璃全反射的临界角C=arcsin$\frac{2}{3}$．
    故答案为：（1）P1、P2的像，P3以及P1、P2的像；（2）A，（3）$\frac{CC′}{DD′}$；（4）θ1，1.5，arcsin$\frac{2}{3}$．

    点评 本题是插针法测定玻璃砖的折射率，实验原理是折射定律，采用单位圆法处理数据，根据原理分析实验误差．

    练习册系列答案
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