2010高三物理高考实验备考专题：测定玻璃的折射率

1、测定玻璃的折射率 实验目的 1、验证光的折射定律； 2、学习插针法测定玻璃的折射率的方法； 3、测定玻璃的折射率。 实验原理 插针法确定光路的基本原理。当后两枚 大头针与前两枚大头针在玻璃中的虚像处于 同一视线上时，四枚大头针处于同一光路上。 用插针法确定光路，找出跟入射光线相对应的折射光线；用量角器测出入射角i和折射角r；根据折射定律计算出玻璃的折射率n=sini/sinr 实验器材 矩形玻璃砖1块、8开白纸1张、大头针4枚、三角板1副、量角器1只、平整松软木板(与8开纸大小相当)1块、铅笔。 实验步骤 1、将白纸平铺在木板上，在纸上画一条直线aa,从aa上某点画出aa的法线NN,并画出一条

2、射线OA表示入射光线,AON为入射角 。 2、沿OA线插入两枚大头针 P1、P2。 3、把玻璃砖放在白纸上,使它的一条长边沿着aa直线,画出玻璃砖的另一长边。 4、在bb侧插入第三根大头针P3,并移动P3，使得沿P3通过玻璃砖望过去,P3挡住P1、P2的像。 5、插入第4根大头针P4,使得P4 挡住P1、P2、P3的像。 6、过P3、P4作直线,交bb于O点。 7、拨去所有的大头针,拿掉玻璃砖,并且连接OO。则OON为折射角。 8、用量角器量出AON和OON,利用折射率公式算出折射率。 9、分别求出当入射角是30、45、60、75时的折射率,求出平均值。注意事项 1、先在白纸上画一直线作为玻璃

3、砖的界面, 再画玻璃砖的另一界面时，对齐玻璃砖的另一长边，用大头针确定两点,并以此两点画直线bb作为玻璃砖的这一界面。不能用铅笔直接靠着玻璃砖画,以免损伤玻璃砖的光学表面。 2、大头针间距应该尽可能大一些,以减少误差;选择玻璃砖,宽度应该选用h较大的玻璃砖,(至少大于2.5厘米为最好)以减小确定光路方向时出现的误差,提高测量的准确度。 3、为检验光路是否正确，可分别从两个侧面看对面的象是否在同一光路上。 4、入射角应在 3075 范围内取值,入射角过小,折射角更小,测量误差大;入射角过大,则折射光的能量将减少,像不清楚,给观察大头针的像造成困难。 5、本实验不要求玻璃砖的两个界面保持平行，若界

4、面不平行，仅会改变从玻璃砖内出射光线的方向,对入射界面两侧的光路没有影响,因而不会影响实验结果。 6、实验中，一旦玻璃砖宽度所定的界面aa和bb画好后，放置的玻璃砖就不要随便移动。如果稍微上下平移了玻璃砖,则对测量结果没有影响;如果玻璃砖稍微斜移动,则对测量的结果有影响。 7、大头针应垂直地插在白纸上，且玻璃砖每一侧的两个大头针距离应大一些。 实验思考 1、某同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O、O连线延长线于C点，过A点作法线NN的垂线AB交NN于B点，过C点作法线NN的垂线CD交于D点,如图所示，用刻度尺量得OB=8.

5、00cm,cd=4.00cm.由此可得出玻璃折射率n=1.50 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和，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使的像被档住；接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针和，使档住的像，档住和的像，档住和的像，在纸上已标明大头针的位置和三棱镜轮廓（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，需要测量的量是入射角a和折射角b，在图上标出它们。 、计算折射率的公式是n=sina/sinb 测定凸透镜的焦距 实验目的 1、了解光具座的结构、用途和使用方法; 2、学习用光具座利用共轭法测量凸透镜焦距的方法; 实验原

6、理 1、公式法:使发光体成像于光屏上,测出物距u和像距V,代入fuV/(uV) 可求f。 2、共轭法:把1字屏(相当于物体)和光屏固定,让它们之间的距离L满足条件 L4f ,在1字屏和光屏之间移动凸透镜,在光屏上必能得到1字屏的 两次清晰的像,测出这两次像之间的距离d,即可用公式fL2d2/4L,求出凸透镜的焦距f。 实验器材 光具座、学生电源、1字屏、凸透镜、光屏、毫米刻度尺、平行光源; 实验步骤共轭法测凸透镜焦距的实验步骤 1、先用平行光聚焦法，利用太阳光找出透镜的焦点f，估测出凸透镜的焦距f; 2、在光具座上由左向右依次放物体“1”字屏、凸透镜、光屏,且使得1字屏和光屏间的距离L满足 L

7、4f; 3、调节物体中心、透镜中心、光屏中心高度大致相等,且共轴; 4、接通电源,移动透镜,使1字屏上的1字在光屏上两次成清晰的像,记下两次成像时透镜位置,测出两位置间距离d ,把物体和光屏间距离L 和距离d值填入表格中; 5、改变L的数值,重新做几次; 6、用公式 fL2d2/4L求出各次实验的f值,再算出f的平均值; 注意事项 1、首先要调节 1字屏的中心、凸透镜的中心、光屏的中心共轴,否则误差较大; 2、必须先粗测凸透镜的焦距f,使得L 4f ,一般是L 5f6f为佳。L太大,放大的像太大,缩小的像又太小,位置的测量难以做到准确;L太小,两次成像的距离d较小,测量时相对误差较大; 3、当

8、L4f时,无论怎样移动凸透镜,在光屏上都得不到清晰像;当L4f时,在光屏上只能得到一次清晰的像,且此时凸透镜正好位于物体和光屏的中点; 4、可证得在共轭法中,两次成像的放大率m1、m2的乘积m1m2 1;两次成像的像高h1、h2和物体的高度h之间的关系为 hh1h2。 5、用平行光聚焦法测焦距时，应注意让平行光沿透镜主轴方向射到透镜上，并保证光屏与主轴垂直。 实验思考 1、某同学用公式法测凸透镜焦距时，测得几组数据，画出图象如图所示，则此凸透镜的焦距为（C） A、5m B、5cm C、20cm D、10cm 1/v (米1)1/u (米1)02、在测量凸透镜焦距的实验中，甲同学先把光源和屏的位置固定，把透镜放于其间，但他无论怎样移动透镜