高三物理复习 实验14：测定玻璃的折射率课件 新人教版.ppt

实验14 测定玻璃的折射率 一 实验目的测定玻璃的折射率 二 实验原理如图3 4 5 1所示 只要我们能够找出跟某一入射光线对应的出射光线 就能在玻璃砖中画出对应的折射光线 从而可以测出折射角 2 根据光的折射定律n sin 1 sin 2 就可以求出玻璃的折射率 三 实验器材玻璃砖 量角器 直角三角板 方木板 白纸 大头针 图钉 铅笔 四 实验步骤1 用图钉将白纸固定在方木板上 2 在白纸上画直线aa 作为玻璃砖的一个界面 过aa 上的一点o画界面aa 的法线nn 再画直线ao作为入射光线 3 把梯形玻璃砖放在白纸上 使它的长边跟aa 对齐 画出玻璃砖的另外一边bb 4 在直线ao上竖直插上两枚大头针p1 p2 透过玻璃砖观察大头针p1 p2的像 移动视线的方向 直到p1的像被p2的像挡住 5 再在观察者的这一侧插两枚大头针p3 p4 使p3挡住p1 p2的像 p4挡住p3 p2和p1的像 6 记下p3 p4的位置 移去玻璃砖和大头针 7 过p3 p4引一直线eb与bb 交于o o b就表示沿ao方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向 8 连接oo oo 就是玻璃砖内折射光线的方向 入射角 1 aon 折射角 2 o on 用量角器量出入射角和折射角 从三角函数表中查出它们的正弦值 把这些数据记录在自己设计的表格里 9 用上面方法分别测出入射角是30 45 60 时的折射角 查出它们的正弦值 把得到的数据记录在表格里 10 算出不同入射角时sin 1 sin 2的比值 比较一下 看它们是否接近于一个常数 求出几次测得的sin 1 sin 2的平均值 作为测量结果 五 注意事项1 实验时 尽可能将大头针竖直插在纸上 且p1和p2之间 p2与o点之间 p3与p4之间 p3与o 之间距离要稍大一些 2 入射角 1应适当大一些 以减小测量角度的误差 但入射角也不宜太大 3 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 4 在实验过程中 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 6 由于实验中测出的入射角和折射角是一一对应的 每次实验应将各针孔重新编号或重画一幅图 以免相混 7 入射点o应尽量靠近玻璃砖aa 的左端 使之在玻璃砖的bb 侧能够找到与ao入射光线对应的出射光线 六 误差分析1 入射光线 出射光线的确定造成误差 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 例1 在用插针法做 测定玻璃的折射率 的实验中 某同学操作步骤如下 将记录光路的白纸铺放在平板上 手拿玻璃砖的毛面或棱 将其轻放在白纸上 用铅笔环绕玻璃砖画出边界aa 和bb 在aa 上选择一点o 作为不同入射角的入射光线的共同入射点 画出入射角 分别为0 30 45 的入射光线 用 插针法 分别得到各条入射光线的折射光线 观察时着重看大头针帽是否在一条直线上 取下玻璃砖 大头针 连接各针孔 发现所画折射光线中有两条相交 量出各个折射角 2 按公式分别计算sin 1 sin 2 取三个值的平均值 以上步骤中有错误或不妥之处的是 应改正为 热点一实验步骤的考查 中应使直尺与玻璃砖的界面对齐 移开玻璃砖后再画边界线 中入射角要取 以外的三组数据 中大头针要竖直插牢 观察时看针脚是否在同一条直线上 例2 用三棱镜做 测定玻璃的折射率 的实验 先在白纸上放好三棱镜 在棱镜的一侧插上两枚大头针p1和p2 然后在棱镜的另一侧观察 调整视线使p2挡住 1的像 接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针p3 p4 使p3挡住p1和p2的像 p4挡住p3和p1 p2的像 在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图3 4 5 2所示 1 在本题的图上画出所需的光路 2 为了测出玻璃棱镜的折射率 需要测量的量是 在图上标出它们 3 计算折射率的公式是n 热点二实验数据的处理 图3 4 5 2 答案 1 见解析 2 或图中线段ef eo gh og的长度 见解析中图 3 或 ef og gh oe 入射角 1 折射角 2 sin 1 sin 2 解析 根据插针确定的光线路径画出光路图 如图3 4 5 3所示 连接p1 p2点作直线交ac边于o点 连接p3 p4点作直线交ab边于o 点 再连接oo 点 即光线传播路径 过o点作ac的法线fh 可量出 1 2 根据折射定律n sin 1 sin 2