2012届高考物理第一轮测定玻璃的折射率 复习学案

精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创1/102012届高考物理第一轮测定玻璃的折射率复习学案第三课时实验测定玻璃的折射率用双缝干涉测光的波长一、测定玻璃砖的折射率【实验目的】1掌握测定折射率的方法2学会测量玻璃砖的折射率【实验原理】用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线OB,确定出O点，画出折射光线00，然后用量角器测量出入射角I和折射角R的度数，根据N计算出玻璃的折射率【实验器材】玻璃砖、白纸、大头针、量角器、圆规、三角板、图钉、铅笔【实验步骤】1用图钉把白纸固定在长木板上。2在白纸上画一条直线AA，并取AA上的一点O为人射点，作过O的法线MN。3画出线段AO作为人射线，并在AO上插上P1、P2两根大头针。精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创2/104在白纸上放上玻璃砖，使其中一个长边与直线AA重合，标出另一条边上两个点B、B，并画出另一条线BB。5通过玻璃砖观察并调整视线方向，使P1的像被P2挡住，然后在观察一侧插上大头针P3，使P3挡住P1、P2，的像，再插上P4、挡住大头针P3及P2、PL的像6移去玻璃砖，拔去大头针，将大头针P3、P4的针孔连线，确定出射光线OB及出射点O，连接O、O得线段OO表示AO光线在在玻璃中的折射光线。7用量角器量出入射角I和折射角R,并查出其正弦值SINI和SINR。8改变人射角，重复实验，算出不同人射角时的折射率N，并取平均值二、用双缝干涉测光的波长【实验目的】1了解光波产生稳定干涉的条件2观察白光与单色光的双缝干涉图样3测定单色光的波长【实验原理】1光源发出的光经滤光片后成为单色光，单色光经过单缝后，成为步调一致的单色相干光源，经双缝产生稳定的干涉图样，我们通过光屏可以观察到明暗相间的干涉条纹。若用白光照射，通过两狭缝可以在光屏上观察到彩色条纹。精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创3/102根据可以计算出单色光的波长。公式中D为双缝间距离，X为相邻两条亮纹间的距离，L为双缝到屏之间的距离，实验中D一般是已知的，所以测出L、X即可测出光的波长。3测量头的构造及使用如图所示测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，分划板会向左右移动，测量时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心，如图记下此时手轮上的读数。图示上的测量头安装的是螺旋测微器，有的测量头上安装的是游标卡尺，要注意二者读数的区别。两次读数之差就表示这两条条纹间的距离。实际测量时，要数N条明纹（暗纹）的宽度设为A，那么XA/（N1）【实验器材】双缝干涉仪包括光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏、测量头及刻度尺等。【实验步骤】（一）、观察双缝干涉图样1依次安放光源、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏置于光具座，如图所示调节光源位置，使光源发出的光能平行地进人遮光筒并照亮光屏。精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创4/102接好光源，打开开关，使灯丝正常发光。3调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。4用白光照射，在屏上观察白光的双缝干涉图象。5在单缝与光源之间放上滤光片，在屏上观察单色光的双缝干涉图象。6换用不同颜色的滤光片，观察干涉图样的异同。（二）、测定单色光的波长1安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹2使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上的读数A1；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数A2；并记下两次测量时移过的条纹数N，则A1A2表示N亮条纹间距3用刻度尺测量双缝到光屏间距离LD是已知的）4代入公式，可求出波长。5重复测量、计算，求出波长的平均值6换用不同滤光片，重复实验知识点一测量玻璃砖的折射率注意事项1大头针要竖直插在纸上，间距要适当大一些。2入射角不宜太大，也不宜太小，一般在150750。3实验中，玻璃砖与白纸的位置都不要改变。精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创5/104玻璃砖要厚，便于观察大头针的像。5在操作时，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。6实验误差来源（1）入射光线、出射光线确定的不准确性。（2）测量入射角与折射角时的相对误差。【应用1】在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中1甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面AA和BB后，不小心碰了玻璃砖使它向AA方向平移了少许，如左图所示。则他测出的折射率将。2乙同学在画界面时，不小心将两界面AA和BB间距画得比玻璃砖宽度大些，如右图所示，则他测得折射率（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）导示1如图A所示，甲测得的入射角和折射角都没有受到影响，因此测得的折射率将不变。2如图B所示，乙测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实值偏大，因此测得的折射率偏小。答案不变偏小思考在画界面时，若不小心将两界面AA和BB间距画得比玻璃砖宽小了些，则对测量的结果有什么影响精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创6/10知识点二验双缝干涉测光的波长注意事项1安装器材时单缝、双缝要相互平行；要将光源、滤光片、单缝、双缝中心大致位于遮光筒的轴线上，双缝到单缝距离应相等2测双缝到屏的距离L可用米尺多次测量，然后取平均值3测条纹间距X时，用测量头测出N条亮（暗）纹间的距离A，求出相邻的两条明（暗，纹间的距离XA/（N1）。4分划板上的刻线应与干涉条纹亮（暗）线平行，否则会增大测量结果的误差5调节的主要依据是照在像屏上的光很弱，主要是光源、单缝、双缝与遮光桶不共轴所所致；干涉条纹不清晰，主要是单缝与双缝不平等行所致。6误差分析刻定单色光的波长，其误差主要由测量引起，条纹间距X测不准，或双缝到屏的距离测不准都会引起误差，其误差属于偶然误差，可采用测量多次取平均值法来进一步减小【应用2】现有A毛玻璃屏、B双缝、C白光光源、D单缝和E透红光的滤光片等光学元件，要把它们放在下图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。（1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创7/10元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序为C、A。（2）本实验的步骤有取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；用米尺测量双缝到屏的距离；用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。在操作步骤时还应注意。3将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，如图所示此时手轮上的示数为。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图中手轮上的示数为。求得相邻亮纹的间距X为。4已知双缝间距D为20104M，测得双缝到屏的距离L为0700M，由计算式，求得所测红光波长为。导示1滤光片是从白光中选出单色红光，单缝是获取点光源，双缝是获得相干光源，最后成像在毛玻璃屏上。所以排列顺序为C、E、D、B、A。精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创8/102在操作步骤时应注意的事项有放置单缝、双缝时，必须使缝平行；单缝、双缝间距离大约为5CM10CM；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上。3螺旋测微器的读数应该先读整数刻度，然后看半刻度是否露出，最后看可动刻度，由题干图知读数分别为2320MM、13870MM，所以相邻条纹间距X（138702320）/52310MM。4由条纹间距公式得，代入数值得66107M66104MM答案（1E、D、B2放置单缝、双缝时，必须使缝平行；单缝与双缝间的距离大约为510CM；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上。32320MM13870MM2310MM4661041用横截面为半圆形的玻璃柱体做“测定玻璃折射率”的实验，先在白纸上放好玻璃柱体,在玻璃柱体的上侧插上两枚大头针P1和P2,然后在玻璃柱体的下侧观察,调整视线使P1的像被P2挡住接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像P4挡住P3和P1、P2的像,精品文档2016全新精品资料全新公文范文全程指导写作独家原创9/10在纸上标出的大头针位置和玻璃柱体轮廓如图所示。在本题的图上画出所需的光路为了测出棱镜玻璃的折射率,需要测量的量是,在图上标出它们。计算折射率的公式是N2（南京市鼓楼区2007高考模拟试卷）用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离D025MM，双缝到毛玻璃屏间距离L的大小由下图中毫米刻度尺读出，实验时先移动测量头（图甲）上的手轮，把分划线对准靠近最左边的一条明条纹图乙，并记下螺旋测微器的读数X1（丙图），然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第7条明条纹并记下螺旋测微器读数X7（丁图），由以上测量数