新课标选修3-4实验-测定玻璃的折射率

折射率物理意义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角正弦与折射角正弦之比。叫做介质绝对折射率，简称折射率定义：反应介质光学性质物理量

（n）

决定式：n等于光在真空中传输速度c跟

光在这种介质中传输速度v之比。即：全部介质折射率都大于11/38空气玻璃水折射率─反应介质对光折射作用iir′r2/38如图所表示，一储油桶，底面直径与高均为1m。当桶内无油时，从某点A恰能看到桶底边缘上某点B。当桶内油深度等于桶高二分之一时，由点A沿方向AB看去，看到桶底上点C，两点C、B相距0.25m。求油折射率和光在油中传输速度。OACBGDF例题3/38OACBGDF因底面直径和桶高相等,由此可知∠AOF=∠ABG=450又∵OD=2CD油折射率光在油中传输速度解:例题4/38因为光折射，水中物体位置看起来比实际位置要高些。渔民叉鱼渔民怎样才能叉到鱼？5/38视深与物体位置、液体折射率关系若设水折射率为n，水池实际深度为h，垂直水面往下看，其视深h′可由以下求得：6/38

假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到日出时刻与存在大气层情况相比,A.将提前

B.将延后C.在一些地域将提前,在另一些地域将延后

D.不变应用：?7/38有大气，看到太阳更早没有大气，将迟一些看到太阳8/38第十三章试验试验理论指导典题案例导析智能演练提升

题型一题型二题型三9/3810/3811/38

三、试验器材

长方形玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器、三角板(或直尺)、铅笔。

四、试验步骤(1)将白纸用图钉按在绘图板上，先在白纸上画出一条直线aa′作为界面，过aa′上一点O画出界面法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线。(2)把平行玻璃砖平放在白纸上，使它长边跟aa′对齐，画出玻璃砖另一条长边bb′。12/38(3)在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2像，调整视线方向，直到P1像被P2挡住。再在观察这一侧依次插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2像，P4挡住P1、P2像及P3，记下P3、P4位置。(4)移去玻璃砖连接P3、P4并延长交bb′于O′，连接OO′即为折射光线，入射角θ1＝∠AON，折射角θ2＝∠O′ON′。(5)用量角器测出入射角和折射角，查出它们正弦值，将数据填入表格中。(6)改变入射角θ1，重复试验步骤。13/3814/38图13－实－115/3816/38

六、注意事项(1)试验时，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′点之间距离要稍大一些。(2)入射角θ1应适当大一些，以减小测量角度误差，但入射角不宜太大，也不宜太小。(3)在操作时，手不能触摸玻璃砖光洁面。更不能把玻璃砖界面当尺子画界限。(4)在试验过程中，玻璃砖与白纸相对位置不能改变。(5)玻璃砖应选取宽度较大，宜在5cm以上。若宽度太小，则测量误差较大。17/38

七、误差分析(1)入射光线和出射光线确定得不够准确，所以要求插大头针时，两大头针间距应适当大一些。(2)入射角和折射角测量造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量相对误差。18/38

八、它案设计

插针法作用是找出玻璃砖内光路，其关键是确定入射点和出射点，而入射点和出射点是利用插针后确定直线与界面交线相交而得到，故试验关键是插准大头针，画准玻璃砖边界限，而与所选玻璃砖两边平行是否无关。如用半圆形、圆形或三角形玻璃砖，均可测出其折射率，光路如图13－实－3所表示。19/38图13－实－320/3821/38[例1]某同学用插针法测定玻璃砖折射率，他试验方法和操作步骤正确无误，但他处理试验统计时发觉玻璃砖两个光学面aa′与bb′不平行，如图所表示，则(

)A．AO与O′B两条直线平行B．AO与O′B两条直线不平行C．他测出折射率偏大D．他测出折射率不受影响22/38[答案]

BD23/38[例2]

(·江苏高考)测定玻璃折射率试验中，在玻璃砖一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D。在插入第四个大头针D时，要使它________。图是在白纸上留下试验痕迹，其中直线a、a′是描在纸上玻璃砖两个边。依据该图可算得玻璃折射率n＝________。(计算结果保留两位有效数字)24/38[答案]

挡住C及A、B像1.8(1.6～1.9都算对)25/38[例3]

(·天津高考)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖折射率。开始玻璃砖位置如图13－实－6中实线所表示，使大头针P1、P2与圆心O

在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖直径边，然后使玻璃砖绕圆心O

迟缓转动，同时在玻璃砖直径边一侧观察P1、P2

像，且P2

像挡住P1

像。如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失。此时只须测量出________，即可计算出玻璃砖折射率。请用你测量量表示出折射率n

＝________。26/3827/382345671随堂训练·能力达标28/382345671随堂训练·能力达标29/383456712随堂训练·能力达标30/383456712随堂训练·能力达标31/382456713随堂训练·能力达标32/382456713随堂训练·能力达标33/38234