选修3-4实验二 测定玻璃的折射率.ppt

1、实验二测定玻璃的折射率,实验目的 掌握测定折射率的方法，会测定玻璃的折射率,实验原理 如图231所示,当光线AO以一定的入射角1穿过两面平行的玻璃砖时， 图231,通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线OB，从而求出折射光线OO和折射角2，,实验器材 白纸、图钉、大头针、直尺、铅笔、量角器、平木板、长方形玻璃砖,实验步骤 1把白纸铺在木板上(如图232) 图232,2在白纸上画一直线aa作为界面,过aa上的一点O画出界面的法线NN，并画一条线段AO作为入射光线 3把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其长边与aa重合，再用直尺画出玻璃砖的另一边bb.,4在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2.

2、 5从玻璃砖bb一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线的方向直到P1的像被P2的像挡住再在bb一侧插上两枚大头针P3、P4，使P3能挡住P1、P2的像，P4能挡住P3本身及P1、P2的像,6移去玻璃砖,在拔掉P1、P2、P3、P4的同时分别记下它们的位置,过P3、P4作直线OB交bb于O.连接O O,O O就是玻璃砖内折射光线的方向AON为入射角，OON为折射角 7改变入射角，重复实验,数据处理 图233,3“单位圆法”确定sin1、sin2 ,计算折射率n 图234 以入射点O为圆心，以一定长度R为半径画圆，交入射光线OA于E点，,交折射光线OO于E点，过E作NN的垂线EH，过E作

3、NN的垂线EH.如图234所示，sin1,误差分析 1入射光线、出射光线确定的准确性造成误差，故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距应大一些 2入射角和折射角的测量造成误差,故入射角应适当大些，以减小测量的相对误差,注意事项 1实验时，应尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间、P3和P4之间、P2与O、P3与O之间距离要稍大一些,2入射角1不宜太大(接近90)，也不宜太小(接近0)太大：反射光较强，出射光较弱；太小：入射角、折射角测量的相对误差较大 3操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁光学面，更不能把玻璃砖界面当尺子画界线,4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，

4、宜在5 cm以上，若宽度太小，则测量误差较大,图235,学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图235所示在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，,每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2.同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，,这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则： (1)若AOF30，OP3与OC的夹角为30，则P3处所对应的折射率的值为_,(2)图中P3、P4两位置_处所对应的折射率大 (3)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为_,(3)因A、O、K在一条直线上，入射角等于折射角，所以K处对应的折射率为1.,(2011高考天津卷) 图236,某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率开始玻璃砖的位置如图236中实线所示，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的直径边,然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、,P2的像，且P2的像挡住P1的像如此观察,当玻璃砖