【优化方案】高考物理总复习 实验二 测定玻璃的折射率课件 新人教版选修34.ppt

实验二测定玻璃的折射率 实验目的掌握测定折射率的方法 会测定玻璃的折射率 实验原理如图2 3 1所示 当光线ao以一定的入射角 1穿过两面平行的玻璃砖时 图2 3 1 通过插针法找出跟入射光线ao对应的出射光线o b 从而求出折射光线oo 和折射角 2 实验器材白纸 图钉 大头针 直尺 铅笔 量角器 平木板 长方形玻璃砖 实验步骤1 把白纸铺在木板上 如图2 3 2 图2 3 2 2 在白纸上画一直线aa 作为界面 过aa 上的一点o画出界面的法线nn 并画一条线段ao作为入射光线 3 把长方形玻璃砖放在白纸上 并使其长边与aa 重合 再用直尺画出玻璃砖的另一边bb 4 在线段ao上竖直地插上两枚大头针p1 p2 5 从玻璃砖bb 一侧透过玻璃砖观察大头针p1 p2的像 调整视线的方向直到p1的像被p2的像挡住 再在bb 一侧插上两枚大头针p3 p4 使p3能挡住p1 p2的像 p4能挡住p3本身及p1 p2的像 6 移去玻璃砖 在拔掉p1 p2 p3 p4的同时分别记下它们的位置 过p3 p4作直线o b交bb 于o 连接oo oo 就是玻璃砖内折射光线的方向 aon为入射角 o on 为折射角 7 改变入射角 重复实验 数据处理图2 3 3 3 单位圆法 确定sin 1 sin 2 计算折射率n图2 3 4以入射点o为圆心 以一定长度r为半径画圆 交入射光线oa于e点 交折射光线oo 于e 点 过e作nn 的垂线eh 过e 作nn 的垂线e h 如图2 3 4所示 sin 1 误差分析1 入射光线 出射光线确定的准确性造成误差 故入射侧 出射侧所插两枚大头针间距应大一些 2 入射角和折射角的测量造成误差 故入射角应适当大些 以减小测量的相对误差 注意事项1 实验时 应尽可能将大头针竖直插在纸上 且p1和p2之间 p3和p4之间 p2与o p3与o 之间距离要稍大一些 2 入射角 1不宜太大 接近90 也不宜太小 接近0 太大 反射光较强 出射光较弱 太小 入射角 折射角测量的相对误差较大 3 操作时 手不能触摸玻璃砖的光洁光学面 更不能把玻璃砖界面当尺子画界线 4 实验过程中 玻璃砖与白纸的相对位置不能改变 5 玻璃砖应选用宽度较大的 宜在5cm以上 若宽度太小 则测量误差较大 图2 3 5 学校开展研究性学习 某研究小组的同学根据所学的光学知识 设计了一个测量液体折射率的仪器 如图2 3 5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 垂直盘面插下两枚大头针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 aof 30 op3与oc的夹角为30 则p3处所对应的折射率的值为 2 图中p3 p4两位置 处所对应的折射率大 3 作ao的延长线交圆周于k k处所对应的折射率值应为 3 因a o k在一条直线上 入射角等于折射角 所以k处对应的折射率为1 2011 高考天津卷 图2 3 6 某同学用大头针 三角板 量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率 开始玻璃砖的位置如图2 3 6中实线所示 使大头针p1 p2与圆心o在同一直线上 该直线垂直于玻璃砖的直径边 然后使玻璃砖绕圆心o缓慢转动 同时在玻璃砖的直径边一侧观察p1 p2的像 且p2的像挡住p1的像 如此观察 当玻