鲁科版选择性必修第一册4.2科学测量玻璃的折射率课件（16张）

4.2科学测量：玻璃的折射率第4章光的折射和全反射鲁科版（2019版）选择性必修1测量玻璃的折射率11.1实验目的1．测量玻璃的折射率。2．学习用插针法确定光路。1.2实验器材木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、刻度尺、量角器、铅笔。1.3实验原理与设计当光从空气射入玻璃时，根据折射定律sini/sinr=n，测出入射角i和折射角r，就可计算出玻璃的折射率。如图所示，透过玻璃砖观察大头针P1、P2，调整视线方向，直到P2

的像挡住P1的像。再在观察者同一侧依次插入大头针P3、P4，使P3

挡住P1、P2

的像，P4

挡住P3

和P1、P2

的像。这样，P1、P2

以及P3、P4

的连线分别代表入射光和经玻璃砖折射后射出的光，由此便可画出光路图并测出入射角和折射角。1测量玻璃的折射率1.4实验步骤1．把白纸固定在木板上，再将玻璃砖放在白纸上。用铅笔描出界面aa′、bb′，利用两枚大头针确定入射光的方向。[如图(a)]2．用两枚大头针在玻璃砖的另一侧确定出射光的方向。[如图(b)]3．取走玻璃砖，根据入射光和出射光的方向确定入射点O和出射点E，连接OE即为玻璃砖内部的折射光。画出过入射点O的法线NN′。[如图(c)]4．根据画出的光路图测量入射角i、折射角r，填入设计的表格中。计算玻璃的折射率n＝sini/sinr。5．重复以上实验步骤多次，最后求出玻璃折射率的平均值。1测量玻璃的折射率1.5数据处理1测量玻璃的折射率1测量玻璃的折射率1.6注意事项1．实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且大头针之间及大头针与光线转折点之间的距离要稍大一些。2．入射角θ1应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜太大。3．在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁面。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。1测量玻璃的折射率1.7实验误差1．入射光线和出射光线画得不够精确。因此，要求插大头针时两大头针间距应稍大。2．入射角、折射角测量不精确。为减小测角时的相对误差，入射角要稍大些，但不宜太大，入射角太大时，反射光较强，折射光会相对较弱。2例题习题课本P96---3.如图所示，关于用插针法测量玻璃折射率的实验，下列说法正确的是（）A.P1、P2

及P3、P4

之间的距离适当大些，可提高准确度；B.P1、P2

及P3、P4

之间的距离取得小些，可提高准确度；C.入射角i适当大些，可提高准确度；D.入射角i越大，准确度越高；2例题习题课本P96---4.某同学做“测量玻璃的折射率”实验，操作时将玻璃砖的界线aa'、bb'画好后误用了另一块宽度稍窄的玻璃砖，如图所示。实验中除用原界线外，其他操作都正确，这样测得的玻璃折射率与真实值相比是偏大还是偏小？为什么？aa’bb’aa’bb’变形1变形22例题习题课本P96---5.利用激光可测量玻璃的折射率。在如图所示的光路中，A为激光的出射点，O为半圆形玻璃砖横截面的圆心，AO过半圆顶点。从点A发出的光束与AO成α角，以入射角i入射到半圆弧上，出射光平行于AO，求此玻璃的折射率。2例题习题课本P96---6.用插针法测定透明玻璃的折射率时，O为半圆形玻璃砖截面的圆心，使入射光跟玻璃砖的平面垂直，在如图所示的四个图中，P1、P2、P3

和P4

是学生实验插针的结果。（1）在这四个图中，肯定把针插错了的是_________。（2）在这四个图中，可比较准确地测出玻璃折射率的是______。在该图中画出光路图，并标出需要测量的折射角和入射角。计算玻璃折射率的公式是__________________。2例题习题[例题1]

例题：(1)几位同学做“用插针法测定玻璃折射率”的实验，图示直线aa′、bb′表示在白纸上画出的玻璃砖的两个界面。几位同学进行了如下操作，A．甲同学选定的玻璃砖两个光学面aa′与bb′不平行，其他操作正确B．乙同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，将玻璃砖向aa′方向平移了少许，其他操作正确C．丙同学在白纸上画aa′、bb′两界面时，其间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微大些，其他操作正确上述几位同学的操作，对玻璃折射率的测定结果没有影响的是

(填写选项前的字母)。AB2例题习题(2)在用插针法测玻璃砖折射率的实验中，已确定好入射方向AO，插了两枚大头针P1和P2，如图所示(①②③是三条直线)。在以后的操作说法中你认为正确的是

。A．在bb′侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在③线上B．保持O点不动，减小入射角，在bb′侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在①线上C．保持O点不动，增大入射角，在bb′侧调整观察视线，看不清P1和P2的像，这可能是光在bb′侧面发生全反射B2例题习题[例题2]

在“测定玻璃的折射率”实验中，(1)为了取得较好的实验效果，A．必须选用上下表面平行的玻璃砖B．选择的入射角应尽量小些C．大头针应垂直地插在纸面上D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些其中正确的是

。(2)一位同学在画界面时，不小心将两界面aa′和bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图甲所示，则他测得的折射率

(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(3)另一位同学在量入射角和折