第十三章实验：测定玻璃的折射率

1、.实验：测定玻璃的折射率知识内容测定玻璃的折射率考试要求课时要求1.知道测定玻璃折射率的原理、方法、步骤，会画光路图，能计算折射率以及折射率的平均值，知道实验误差产生的原因和减小误差的方法.2.掌握测定玻璃折射率的方法.3.会确定入射光线和折射光线.4.知道测定入射角和折射角的方法.1实验原理用插针法确定光路，找出与入射光线相应的出射光线，就能在玻璃砖中画出对应的折射光线，从而可以测出一组对应的入射角和折射角，根据折射定律，便可求出玻璃的折射率2实验器材玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、图钉34枚、量角器、直尺、铅笔3操作步骤1把白纸用图钉钉在木板上2在白纸上画一条直线aa作为界面，过aa上一点

2、O作垂直于aa的直线NN作为法线，过O点画一条入射光线AO，使入射角1适当大些如图1所示图13在AO线上竖直地插两枚大头针P1、P2，在白纸上放上被测玻璃砖，使玻璃砖的一个面与aa重合4沿玻璃砖的另一侧面画一条直线bb.5在玻璃砖的bb一侧白纸上竖直地立一枚大头针P3，调整视线，同时挪动大头针P3的位置，当P3恰好能同时挡住玻璃砖aa一侧所插的大头针P1、P2的像时，把大头针P3插好6在玻璃砖bb一侧再竖直地插一枚大头针P4，使P4能挡住P3本身及P1、P2的像7记下P3、P4的位置，移去玻璃砖，拔去大头针，过P3、P4连一条直线BO交bb于O点，连接OO，OO就是入射光线AO在玻璃砖内的折射

3、光线，折射角为2.8用量角器量出入射角1和折射角2的大小9改变入射角1，重复上面的步骤再做三、四次，量出相应的入射角和折射角10算出不同入射角时的值，求出几次实验中的平均值就是玻璃的折射率4本卷须知1实验中，玻璃砖在纸上的位置不可挪动2不能用手触摸玻璃砖光洁面，更不能把玻璃砖当尺子用3大头针应竖直插在白纸上，且玻璃砖每一侧两枚大头针P1与P2间、P3与P4间的间隔 应适当大些，以减小确定光路方向时造成的误差4实验中入射角不宜过小或过大，否那么会使测量误差增大5本实验中假如采用的不是两面平行的玻璃砖，而是采用三棱镜、半圆形玻璃砖等，那么只是出射光线和入射光线不平行，同样能测出折射率.一、实验原理

4、与操作例12019浙江11月选考21在“测定玻璃的折射率实验时，1以下做法正确的选项是_A入射角越大，误差越小B在白纸上放好玻璃砖后，用铅笔贴着光学面画出界面C实验时既可用量角器，也可用圆规和直尺等工具进展测量D判断像与针是否在同一直线时，应该观察大头针的头部2小明同学在插针时玻璃砖的位置如图2所示，根据插针与纸上已画的界面确定入射点与出射点，根据上述操作所测得的折射率_填“偏大“偏小或“不变图23小明同学经正确操作后，在纸上留下四枚大头针的位置P1、P2、P3和P4，AB和CD是描出的玻璃砖的两个边，如图3所示，请在虚线框中画出光路图图3答案1C2偏小3光路图见解析解析1本实验在用插针法时，

5、角度不宜过大，否那么很难确定折射角，选项A错；不能用铅笔贴着光学面画界面，所以选项B错误；本实验通过n求折射率，也可以通过画出两个半径一样的圆，通过sin 将角度转化为角度对边之比求折射率，所以选项C正确；在观察像与针是否在一条直线时，应该观察大头针底部，所以D错误2由图可知，此次测量的折射角偏大，导致测得的折射率偏小3光路图如下图例22019湖州市高三第一学期调研根据“测定玻璃的折射率的实验要求，答复以下问题：某同学先在图4中的线段AO上竖直插上大头针P1和P2，然后准备在bb外侧插上大头针P3和P4，那么插P3的要求是_；插P4的要求是_；在实验中，有两位同学分别设计了记录表格，记录好数据

6、并完成了计算图4甲同学设计的表格：次数入射角isin i折射角rsin rn130.00.50020.90.3571.401.40245.00.70730.50.5081.39360.00.86638.00.6161.41乙同学设计的表格：次数123角平均值正弦值n入射角i30.045.060.045.00.7071.42折射角r20.930.538.028.80.497两位同学做得正确的选项是_填“甲或“乙答案竖直插P3时，应让P3挡住P1、P2的像竖直插P4时，应让P4挡住P1、P2的像和P3甲二、实验数据处理例32019浙江十校联盟3月适应性考试在“测定玻璃的折射率实验中，某同学经正确的

7、操作，插好了4枚大头针P1、P2和P3、P4，如图5所示图51在图中坐标纸上画出完好的光路图，并标出入射角1和折射角2；2对你画出的光路图进展测量，求出该玻璃的折射率n_结果保存两位有效数字答案1如下图21.41.21.6例42019浙江名校协作体高三第二学期测试在“测定玻璃的折射率实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，画出完好的光路图，由于没有量角器，他以入射点O为圆心画圆交入射光线于A点，交折射光线于B点，过A点画法线的垂线与法线交于C点，过B点画法线的垂线与法线交于D点，如图6所示，假设各线段的长度可以用、表示，那么玻璃的折射率可表示为_图6答案解析由折射定律有n.三、其他形状玻璃砖

8、求折射率例52019宁波诺丁汉大学附中高二下学期期末在“用插针法测玻璃砖折射率的实验中，玻璃砖的ab边与ab边互相平行，aa边与bb边不平行，某同学在白纸上仔细画出了玻璃砖的两条边线aa与bb，如图7所示图71实验时，先在玻璃砖的一侧插两枚大头针P1和P2以确定入射光线AO，接着，眼睛应在玻璃砖的_填“同一侧或“另一侧观察所插的两枚大头针P1和P2，同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线2实验中是否要求四枚大头针的针帽在同一视线上？_填“是或“否3以下操作可以减小实验误差的是_填字母代号A适当增大大头针P1、P2的间距B选择玻璃砖互相平行的ab、ab边来测量C选用尽可能细的笔画线

9、D使AO的入射角接近于90答案1另一侧2否3AC解析1实验时，先在玻璃砖的一侧插两枚大头针P1和P2以确定入射光线AO；接着，眼睛在玻璃砖的另一侧观察所插的两枚大头针P1和P2，同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线；2实验中要求四枚大头针的针尖在同一视线上，而不是针帽3大头针P1和P2及P3和P4之间的间隔 适当大些时，角度的测量误差会小些，故A正确；用插针法测定玻璃砖折射率时，玻璃砖上、下外表不一定要平行，故B错误；为了准确确定入射光线和折射光线，选用尽可能细的笔画线，故C正确；为了减小测量的相对误差，选择的入射角应适当，不宜过小也不宜过大，故D错误1实验原理与操作2019杭

10、州二中高三仿真在测定玻璃的折射率的实验中，对一块两面平行的玻璃砖，用插针法找出与入射光线对应的出射光线，如今甲、乙、丙、丁四位同学分别做出如图8所示的四组插针结果图81从图看，肯定把大头针插错了的同学是_2从图上看，测量结果准确度最高的同学是_答案1甲、乙2丁2实验数据处理2019金华一中高二上学期第二次段考在“测定玻璃的折射率实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图9所示图91请在图10中画出完好的光路图图102对你画出的光路图进展测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n_保存3位有效数字3为了观测光在玻璃砖不同外表的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图11所示图中

11、P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和_填“A或“B图11答案1如下图21.53说明：0.03范围内都可3A解析1分别连接玻璃砖两侧的大头针所在的点并延长，与玻璃砖两平行边分别相交，标出传播方向，然后连接玻璃砖边界的两交点，即为光线在玻璃砖中的传播线路光路图如下图2设方格纸上正方形的边长为1，光线的入射角为1，折射角为2，那么sin 10.798，sin 20.521，所以该玻璃砖的折射率n1.53.3由题图可知，光线P1P2入射到玻璃砖上时，相当于光线射到了一个三棱镜上，因此出射光线将向底边偏折，所以出射光线过P3和A.3实验数据处理2019金华十校高三第一学期质检如图12所示，某同学做“测定玻璃的折射率实验时，完成光路图后，由于没有量角器，借助圆规以O为圆心画圆，该圆交入射光线于A点，交OO连线延长线于C点分别过A点、C点作法线NN的垂线AB、CD交NN于B点、D点