测定玻璃的折射率(成品).doc

测定玻璃的折射率 次数数值项 123入射角折射角sinisinrn=sini/sinr【实验目的】：测定玻璃的折射率。【实验原理】：用插针法确定光路，找出和入射线相应的折射线；用量角器测出入射角i和折射角r；根据折射定律计算出玻璃的折射率n= 。【实验器材】：玻璃砖、白纸三张、木板、大头针四枚、图钉四枚、量角器、三角板（或直尺）、铅笔。【实验步骤】：把白纸用图钉钉在木板上。在白纸上画一条直线aa作为界面，画一条线段AO作为入射光线，并过O点画出界面aa的法线NN，如图所示。把长方形的玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边跟aa对齐，并画出玻璃砖的另一个长边bb。在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1和P2。在玻璃砖的bb一侧竖直地插上大头针P3，用眼睛观察调整视线，要使P3能同时挡住P1和P2的像。同样地在玻璃砖的bb一侧再竖直地插上大头针P4，使P4能挡住P3本身和P1与P2的像。记下P3和P4的位置，移去玻璃砖和大头针，过P3和P4引直线OB与bb交于O点，连接O与O，OO就是玻璃砖内的折射光线的方向，入射角i=AON，折射角r=OON。用量角器量出入射角i和折射角r的度数。从三角函数表中查出入射角和折射角的正弦值，记入自己设计的表格里。用上面的方法分别求出入射角是30，45，60时的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，把这些数据记在表格里。【数据处理】算出不同入射角时的值，求出几次实验中所测的平均值【注意事项】：1玻璃砖应选用厚度、宽度较大的2大头针要插得竖直，且间隔要大些3入射角不宜过大或过小，一般在1575之间4玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界线5实验过程中，玻璃砖和白纸的相对位置不能改变【误差及分析】：入射光线、出射光线确定的准确性，要求入射侧、出射侧所插两枚大头针间距宜大点。测量入射角与折射角时的相对误差，故入射角不宜过小。入射角也不宜过大，过大则反射光较强，出射光较弱。练习：1在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，其实验光路如左图所示，对实验中的一些具体问题，下列意见正确的是（ ） A为了减少作图误差，P3和P4的距离应适当取大些 B为减少测量误差，P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应尽量取大些 C若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像 D若P1、P2连线与法线NN夹角较大时，有可能在bb面发生全反射，所以在bb一侧就看不到P1、P2的像2某同学做测定玻璃折射率实验时，用他测得的多组入射角i与折射角r作出sini-sinr图象如图所示，下列判断中哪些是正确的（ ） A他做实验时，研究的是光从空气射入玻璃的折射现象 B玻璃的折射率为0.67 C玻璃的折射率为1.5 D玻璃临界角的正弦值为0.67abab3、在做测定玻璃折射率的实验时。（1）甲同学在纸上正确画出玻璃砖的界面ab前，不慎碰了玻璃砖使它向ab方向平移了一些，如图（甲）所示，其后的操作都正确，但画光路图时，将折射点确定在ab和cd上，则测出的n值将_。（2）乙同学为了避免笔尖接触光学面，画出的ab和cd都比实际侧面向外侧平移了一些，如图（乙）所示，以后的操作均正确，画光路图时将入射点和折线点都确定在ab和cd上，则测出的n值将_。（3）丙同学在操作和作图时均无失误，但所用玻璃砖的两个界面明显不平行，这时测出的n值将_ _。 4在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa、bb与玻璃砖位置的关系分别如图229，、和所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖他们的其他操作均正确，且均以aa、bb为界面画光路图则甲同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”)乙同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”)丙同学测得的折射率与真实值相比_5如图所示，将刻度尺直立在装满某种透明液体的广口瓶中，从刻度尺上A和B两点射出的光线AC和BC在C点被折射和反射后都沿直线CD传播，已知刻度尺上相邻两根长刻度线间的距离为1.0cm，刻度尺右边缘与广口瓶右内壁之间的距离d =2.5cm，由此可知，瓶内液体的折射率n = 。 C图18-4d1023456DBA6、某同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O、O连线延长线于C点，过A点作法线NN的垂线AB交于B点，过C点作法线NN的垂线CD交NN于D，如图18-5所示，用刻度尺量得OB = 8.00cm，CD = 4.00cm。由此可得出玻璃的折射率为 。 8cmP2P3P4图18-5P1BOADC4cmONN7、某同学设计了一个测量液体折射率的仪器，如上图所示在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针P1、P2，并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2.同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：(1)若AOF30，OP3与OC的夹角为30，则P3处所对应折射率的值为_(2)图中P3、P4两位置_处所对应折射率值大(3)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应折射率值应为_(4)若保持AOF30不变，用该装置能测量的最大折射率不超过_8、小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验(如图所示)，他进行的主要步骤是：A用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小dB先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的圆心O、直径AB、AB的法线OCC将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置D调节激光器，使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O，并使长直尺MN的左右两端均出现亮点，记下左侧亮点到A点距离x1，右侧亮点到A点的距离x2.则(1)小明利用实验数据计算玻璃折射率的表达式n_.(2)关于上述实验以下说法正确的是_A在BOC的范围内，改变入射光PO的入射角，直尺MN上可能只出现一个亮点B左侧亮点到A点的距离x1一定小于右侧亮点到A点的距离x2C左侧亮点到A点的距离x1一定大于右侧亮点到A点的距离x2D要使左侧亮点到A点的距离x1增大，应减小入射角 P2 P2P3xP1yOMAx9、如图，画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上，M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标的原点，直边与x轴重合，OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，是直线OA与y轴正方向的夹角，是直线OP3与y轴负方向的夹角，只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测得角和，便可求得玻璃的折射率。如果插上了P1、P2两枚大头针，但在第四象限区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，他应该采取的措施是_.若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像，确定P3位置的方法是_.若他已正确地测得了的、的值，则玻璃的折射率n=_.10、如图所示，半圆形玻璃砖按图中实线位置放置，直边与BD重合。一束激光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上。使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度（90），观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动。OACD图7弧形屏激光器BEF在玻璃砖转动过程中，说法正确的是 ；A折射光斑在弧形屏上沿CFB方向移动B折射光斑的亮度逐渐变暗C折射角一定小于反射角D反射光线转过的角度为当玻璃砖转至45时，恰好看不到折射光线。则此玻璃砖的折射率n= 。11、一块玻璃砖有两个相互平行的表面,其中一个表面是镀银的（光线不能通过此表面）.现要测定此玻璃的折射率,给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚（P1、P2、P3、P4）、带有刻度的直角三角板、量角器.实验时,先将玻璃砖放到白纸上,使上述两个相互平行的表面与纸面垂直.在纸面上画出直线aa和 bb,aa表示镀银的玻