测定玻璃折射率.ppt

测定玻璃的折射率 实验 一 实验原理 如图 利用平行玻璃砖对光路的侧移 用插针法找出入射光线AO对应的出射光线O B 确定出射点 画出折射光线 量出入射角i和折射角r 根据n sini sinr计算出玻璃的折射率 二 基本操作步骤 固定白纸于绘图板 画出界面线aa 法线NN 和入射光线OA 3 放好玻璃砖 画下界面bb 4 插针法定出射光线 在OA上竖直插上P1 P2 透过玻璃砖观P1 P2的像 调整视线直到P2的像挡住P1的像 再在观察者一侧竖直插P3 P4 使P3挡住P1 P2的像 P4挡住P3本身和P1 P2的像 记下P3 P4的位置 5 作图确定出射光O B 出射点O 折射光线 二 基本操作步骤 固定白纸于绘图板 画出界面线aa 法线NN 和入射光线OA 3 放好玻璃砖 画下界面bb 4 插针法定出射光线 在OA上竖直插上P1 P2 透过玻璃砖观P1 P2的像 调整视线直到P2的像挡住P1的像 再在观察者一侧竖直插P3 P4 使P3挡住P1 P2的像 P4挡住P3本身和P1 P2的像 记下P3 P4的位置 5 作图确定出射光O B 出射点O 折射光线 6 测量入射角i和折射角r 查出正弦值并记入表格 7 分别测出i为30 45 60 75 时的折射角 查出正弦值 计算不同入射角时折射率 并求其平均值 三 注意事项 1 大头针竖直插在纸上 间距要稍大一些 2 入射角不宜太大或太小 一般在15 75 间 3 实验中 玻璃砖与白纸的位置都不能改变 数据处理法一 在测定玻璃折射率的实验中 两位同学各设计了一个数据记录表 你认为谁是对的 并简要说明理由 甲设计的表格 乙设计的表格 正确 数据处理法二 图象法 作sini sinr图象 函数关系 sini nsinr所以图象的斜率即表示折射率 思考 如果某同学在完成了光路图后发现自己没带量角器 只用毫米刻度尺和圆规 他能求出折射率吗 Sini cd RSinr ef R n sini sinr cd ef 思考 在利用插针法 测定玻璃的折射率 实验中 甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa 和bb 后 实验中不小心碰了玻璃砖使它向aa 方向平移了少许 其它操作均正确无误 如图 a 所示 则他测出的折射率值将 乙同学在画界面时 不自觉地将两界面aa bb 间距画得比玻璃砖宽度大些 其它操作均正确无误 如图 b 所示 则他测得折射率将 b 不变 偏小 例 如下图所示 一半圆形玻璃砖外面插上P1 P2 P3 P4四枚大头针时 P3 P4恰可挡住P1 P2所成的像 则该玻璃砖的折射率n 有一同学把大头针插在P1 P2 位置时 沿着P4 P3的方向看不到大头针的像 其原因是 1 73 经P1 P2 的光线在MN处发生全反射 思考 当入射角足够大时 在平行玻璃砖的下表面上会不会发生全反射 不会 例 如图所示的装置可以测定棱镜的折射率 其中ABC表示待测直角棱镜的横截面 棱镜的两个锐角 和 都是已知的 紧贴直角边AC的是一块平面镜 将束光线SO入射到棱镜的AB面上 适当调整SO的入射方向 使从AB面出射的光线与入射光线SO恰好重合 在这种情况下 仅需要测出一个物理量 就可以算出该棱镜的折射率 则计算折射率的表达式为n SO与AB夹角i cosi sin 三 测折射率方法 1 利用n sini sinr 插针法等 利用n 1 sinC 全反射法 3光速法n c v 例1 用一束光线垂直于玻璃砖直径平面射入圆心O 以O为转轴在水平面内缓慢转动半圆形玻璃砖 当刚转过 角时 观察者在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线 这样就可以知道该玻璃砖的折射率n的大小 利用全反射法 思考 以上方法所测 即为 玻璃折射率n 临界角 1 sin 例 全线突破 第260页 7 三 测折射率方法 1 利用n sini sinr 插针法等 利用n 1 sinC 全反射法 3 利用视深公式n h h 视深法 视深法 原理 利用视深公式n h h 方法 在一盛水的烧杯底部放一粒绿豆 在水面上方吊一根针 如图所示 调节针的位置 直到针尖在水中的像与看到的绿豆重合 测出针尖距水面距离即为杯中水的视深h 再测出水的实际深度h 则水的折射率n h h 三 测折射率方法 1 利用n sini sinr 插针法等 利用n 1 sinC 全反射法 3 利用视深公式n h h 视深法 4 成像法 利用水面的反射成像和水的折射成像 成像法 利用水面的反射成像和水的折射成像 在一盛满水的烧杯中 紧挨杯口竖直插一直尺 在直尺的对面观察水面 能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像 若从点P看到直尺水下最低点的刻度B的像 折射成像 恰好跟直尺在水面上刻度A的像 反射成像 重合 读出AC BC的长 量出烧杯内径d 即可求出水的折射率 三 测折射率方法 1 利用n sini sinr 插针法等 利用n 1 sinC 全反射法 3 利用视深公式n h h 视深法 4 成像法 利用水面的反射成像和水的折射成像 5 观察法 取一圆筒 放在水平桌面上 如图所示 从点A观察 调整视线恰好看到筒底边缘点B 慢慢向筒中注入清水至满 仍从点A观察 能看到筒底的点C 记录点C位置 量出筒高h 筒的内径d及C到筒另一边缘D的距离l 则 观察法 三 测折射率方法 1 利用n sini sinr 插针法等 利用n 1 sinC 全反射法 3 利用视深公式n h h 视深法 4 成像法 利用水面的反射成像和水的折射成像 5 观察法 利用光的折射定律 例 将直角坐标系和等腰直角棱镜ABO如图3所示放置 腰长为16cm 为了