2019-2020年物理粤教版选修3-4学案：课棠互动 第四章第二节测定介质的折射率 Word版含解析.doc

2019-2020年物理粤教版选修3-4学案：课棠互动第四章第二节测定介质的折射率 Word版含解析2019-2020年物理粤教版选修3-4学案：课棠互动 第四章第二节测定介质的折射率 Word版含解析1.测定玻璃折射率的原理 本实验要测定玻璃折射率，根据折射定律n=，我们需要测量入射角和折射角.所用的光线不是方向性很好的激光，而是普通的光.我们用插针法确定光路，找出入射光线和出射光线，然后拿去玻璃砖画出折射光线，量出入射角和折射角，就可以测得玻璃砖的折射率.用这种方法也可以测得其他形状的玻璃砖（比如三角形、半圆形玻璃砖）的折射率.还可测出一表面镀银的（光线不能通过此表面）平行玻璃砖的折射率如例1.2.对实验的创新设计和数据处理 课本实验用的截面是矩形的玻璃砖，用的是互相平行的两个界面.按照本实验的原理截面是三角形、圆形都可以，但是一般要求光束从一个界面进入介质，从第二个界面必须离开介质，这样只要找到入射点和出射点，然后连成直线就是在介质中的光线.例2这个实验的两个界面是互相垂直的，并且利用直角三角形把角的正弦换成边的比，这样就不需要量角度了，通过刻度尺测量长度就能得到折射率了.各个击破【例1】(xx全国高考22)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。在纸上画出直线aa和bb，aa表示镀银的玻璃表面，bb表示另一表面，如图4-2-2所示.然后，在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2（位置如图）.用P1、P2的连线表示入射光线.图4-2-2.为了测量折射率，应如何正确使用大头针P3、P4？试在题图中标出P3、P4的位置.然后，移去玻璃砖与大头针.试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角1与折射角2.简要写出作图步骤.写出用1、2表示的折射率公式为n=解答：.在bb一侧观察P1、P2（经过bb折射aa反射，再经bb折射后）的像，在适当的位置插上P3，使得P3与P1、P2的像在一条直线上，即让P3挡住P1、P2的像；再插上P4，让它挡住P3（或P1）的像和P3.P3、P4的位置如图4-2-3.图4-2-3.过P1、P2作直线与bb交于O；过P3、P4作直线与bb交于O；利用刻度尺找到OO的中点M；过O点作bb的垂线CD，过M点作bb的垂线与aa相交于N，如图4-2-3所示，连接ON；P1OD=1，CON=2.【例2】一细激光束AO，射到长方形玻璃砖上的O点，其反射光线为OB、折射光线为OC，如图4-2-4所示.如果量出O点到玻璃底面的距离为H，C到玻璃砖左侧底部的点O的距离为L1，反射光线与CO延长线的交点B到O的距离为L2，试求出玻璃的折射率.图4-2-4解析：这是测定玻璃折射率的一种简易方法.由几何知识求出入射角的正弦和折射角的正弦，据折射定律就可以求出折射率.根据折射定律n=，由图可知sini=,sinr=，据反射定律sini=sini，所以n=.答案：n=附送：2019-2020年物理粤教版选修3-4学案：课棠互动第四章第五节用双缝干涉实验测定光的波长 Word版含解析三点剖析1.对实验原理的理解 根据公式=可计算波长，双缝间的距离d是已知的，双缝到屏的距离l可用米尺测出，相邻两条亮（暗）纹间的距离x用测量头如图4-5-2测出图4-5-22.对x的测量（1）测量时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心，记下此时手轮上的读数（2）转动测量头，使分划板中心刻线对齐另一条纹的中心，记下此时手轮上的读数.如图4-5-3.（3）两次读数之差就表示这两条条纹间的距离.（4）测出n条亮（暗）纹间的距离a，则相邻两条亮（暗）纹间的距离x=a/（n-1)换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间的距离有什么变化，并求出相应的波长.（5）由公式x=得，=图4-5-3（6）重复上述实验步骤，求出x的平均值.各个击破【例1】用单色光做双缝干涉实验，下述说法正确的是( )A.相邻干涉条纹之间的距离相等B.中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍C.屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大D.在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距解析：因为相邻两条亮线（或暗线）间的距离x=，其中d为两个缝间的距离，L为缝到屏的距离，为光波波长，可见相邻干涉条纹之间的距离相等.A正确，B错误，C错误.因为红蓝，所以x红x蓝，故D也错误.答案：A类题演练1在双缝干涉测光的波长的实验中，所用双缝间距d=2 mm，双缝到屏的间距L=86.4 cm，手轮的初始读数为a1=2.12 mm，转动手轮，分划板中心刻线移动到第13条线时手轮读数a2=5.54 mm，求通过滤光片后的波长.解析：相邻亮条纹间的距离x为：x=0.285 mm由x=可知：=m=6.610-7 m答案：6.610-7 m【例2】在双缝干涉实验中，中间明条纹（零级明条纹）到双缝的路程差为零，那么从双缝到第三级明条纹之间的路程差是( )A.1.5 B.2 C.2.5 D.3答案：D类题演练2某次实验中，测得第一级明条纹和第三级明条纹相距4.010-2 m，若双缝片间距为0.1 mm,缝到屏的距离为L=4.