测定介质折射率的方法汇总课件

测定介质折射率的方法汇总高二物理5月2022/12/131测定介质折射率的方法汇总高二物理5月2022/12/121一、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Ｏ′，画出折射光线ＯＯ′，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．2022/12/132一、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2二、基本操作步骤：１、固定白纸于绘图板．２、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ＯＯ′.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。2022/12/133二、基本操作步骤：１、固定白纸于绘图板．２、画出界面线aa′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。2022/12/134三、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。甲设计的表格次数isinirsinrnn平均值130°0.50020.9°0.3571.401.40245°0.70730.5°0.5081.39360°0.86638.0°0.6161.41乙设计的表格次数123各平均值正弦值ni30°45°60°45°0.7071.42r20.9°30.5°38.0°28.8°0.497（正确）2022/12/135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！（ＡＣＤ）2022/12/136数据处理法二：图象法作sini—sinr图象，函数关系：si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／Rn=sini／sinr=cd／ef2022/12/137思考：如果某同学在完成了光路图后发现自己没带量角Sini＝c思考：在利用插针法“测定玻璃的折射率”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，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（）aa／bb／(a)（２）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（）a／abb／（b）不变偏小2022/12/138思考：在利用插针法“测定玻璃的折射率”实验中：aa／bb／(三、测折射率方法1、利用n=sini/sinr（插针法等）２、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2022/12/139三、测折射率方法1、利用n=sini/sinr（插针法等例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θ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。思考：以上方法所测θ即为

,玻璃折射率n=

临界角1/sinθ２、利用n=1/sinC(全反射法）2022/12/1310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′，3、利用视深公式n=h/h′(视深法）2022/12/1311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4、成像法：利用水面的反射成像和水的折射成像iirdO2022/12/1312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

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：5、观察法：利用光的折射定律2022/12/1313取一圆筒，放在水平桌面上，如图所示，从点A观察练习:1、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!2022/12/1314练习:1、如下图所示：一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、P3

2、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α和β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icosi/sinαi2022/12/13152、如图所示的装置可以测定棱镜的折射率，其中ABC表示待测3、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，为了测棱镜这种物质的折射率，从OB边的D点注视A棱，发现A棱的视位置在C点，在O、C两点插上大头针，取走棱镜，若D、C两点的位置坐标分别为（0，12），和（9，0），则棱镜的折射率为多少？rrii12cm9cm由图可得：DC=15cm；DA=20cm2022/12/13163、将直角坐标系和等腰直角棱镜ABO如图3所示放置，腰长为1小结：关于测折射率的实验方案还有很多，其实我们做过的求折射率的题都可以作为测折射率的实验，实验的原则是，充分利用光的反射、折射、全反射的几何关系，巧妙的设计，使实验易于操作、数据易于处理，希望同学们开动脑筋，自己设计测折射率的实验，然后大家一起交流。2022/12/1317小结：关于测折射率的实验方案还有很多，其实我们做过的求折射率测定介质折射率的方法汇总高二物理5月2022/12/1318测定介质折射率的方法汇总高二物理5月2022/12/121一、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Ｏ′，画出折射光线ＯＯ′，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．2022/12/1319一、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2二、基本操作步骤：１、固定白纸于绘图板．２、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ＯＯ′.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。2022/12/1320二、基本操作步骤：１、固定白纸于绘图板．２、画出界面线aa′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。2022/12/1321三、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。甲设计的表格次数isinirsinrnn平均值130°0.50020.9°0.3571.401.40245°0.70730.5°0.5081.39360°0.86638.0°0.6161.41乙设计的表格次数123各平均值正弦值ni30°45°60°45°0.7071.42r20.9°30.5°38.0°28.8°0.497（正确）2022/12/1322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！（ＡＣＤ）2022/12/1323数据处理法二：图象法作sini—sinr图象，函数关系：si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／Rn=sini／sinr=cd／ef2022/12/1324思考：如果某同学在完成了光路图后发现自己没带量角Sini＝c思考：在利用插针法“测定玻璃的折射率”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，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（）aa／bb／(a)（２）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（）a／abb／（b）不变偏小2022/12/1325思考：在利用插针法“测定玻璃的折射率”实验中：aa／bb／(三、测折射率方法1、利用n=sini/sinr（插针法等）２、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2022/12/1326三、测折射率方法1、利用n=sini/sinr（插针法等例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θ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。思考：以上方法所测θ即为

,玻璃折射率n=

临界角1/sinθ２、利用n=1/sinC(全反射法）2022/12/1327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′，3、利用视深公式n=h/h′(视深法）2022/12/1328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4、成像法：利用水面的反射成像和水的折射成像iirdO2022/12/1329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

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：5、观察法：利用光的折射定律2022/12/1330取一圆筒，放在水平桌面上，如图所示，从点A观察练习:1、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!2022/12/1331练习:1、如下图所示：