物理高三复习课件选修345实验一测定玻璃的折射率

1、2012物理高三复习课件：选修3-4 5 实验（一）：测定玻璃的折射率,二、实验原理 如图3.4-5-1所示，只要我们能够找出跟某一入射光线对应的出射光线，就能在玻璃砖中画出对应的折射光线，从而可以测出折射角2。根据光的折射定律nsin1/sin2，就可以求出玻璃的折射率。,图3.4-5-1,学案5 实验(一)：测定玻璃的折射率,一、实验目的 测定玻璃的折射率。,三、实验器材 玻璃砖、量角器、直角三角板、方木板、白纸、大头针、图钉、铅笔。,四、实验步骤 1.用图钉将白纸固定在方木板上。 2.在白纸上画直线aa作为玻璃砖的一个界面，过aa上的一点O画界面aa的法线NN，再画直线AO作为入射光线。

2、 3.把梯形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa对齐，画出玻璃砖的另外一边bb。 4.在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像。移动视线的方向，直到P1的像被P2的像挡住。 5.再在观察者的这一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3、P2和P1的像。 6.记下P3、P4的位置，移去玻璃砖和大头针。 7.过P3、P4引一直线EB与bb交于O，OB就表示沿AO方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向。 8.连接OO，OO就是玻璃砖内折射光线的方向，入射角1AON，折射角2OON。用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这

3、些数据记录在自己设计的表格里。 9.用上面方法分别测出入射角是30、45、60时的折射角，查出它们的正弦值，把得到的数据记录在表格里。 10.算出不同入射角时sin1/sin2的比值。比较一下，看它们是否接近于一个常数，求出几次测得的sin1/sin2的平均值，作为测量结果。,五、注意事项 1.实验时，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之间距离要稍大一些。 2.入射角1应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角也不宜太大。 3.在操作时，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.在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置

4、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。 6.由于实验中测出的入射角和折射角是一一对应的，每次实验应将各针孔重新编号或重画一幅图，以免相混。 7.入射点O应尽量靠近玻璃砖aa的左端，使之在玻璃砖的bb侧能够找到与AO入射光线对应的出射光线。 六、误差分析 1.入射光线、出射光线的确定造成误差，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。,【例1】在用插针法做“测定玻璃的折射率”的实验中，某同学操作步骤如下： 将记录光路的白纸铺放在平板上； 手拿玻璃砖的毛面或棱，将其轻放在白

5、纸上； 用铅笔环绕玻璃砖画出边界aa和bb； 在aa上选择一点O，作为不同入射角的入射光线的共同入射点， 画出入射角分别为0、30、45的入射光线； 用“插针法”分别得到各条入射光线的折射光线，观察时着重看大头 针帽是否在一条直线上。取下玻璃砖、大头针，连接各针孔，发现 所画折射光线中有两条相交，量出各个折射角2； 按公式分别计算sin1/sin2，取三个值的平均值。 以上步骤中有错误或不妥之处的是：_；应改正为： _ _ _。,热点一 实验步骤的考查,中应使直尺与玻璃砖的界面对齐，移开玻璃砖后再画边界线；中入射角要取以外的三组数据；中大头针要竖直插牢，观察时看针脚是否在同一条直线上,【例2】

6、用三棱镜做“测定玻璃的折射率”的实验，先在白纸上放好 三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱 镜的另一侧观察，调整视线使P2挡住1的像，接着在眼睛 所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1和P2的 像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针位置 和三棱镜轮廓如图3.4-5-2所示。 (1)在本题的图上画出所需的光路。 (2)为了测出玻璃棱镜的折射率，需要测量的量是_、 _，在图上标出它们。 (3)计算折射率的公式是n_。,热点二 实验数据的处理,图3.4-5-2,【答案】(1)见解析 (2) (或图中线段EF、EO、GH、OG的长度)见解析中图 (3) 或(EFOG)/(GHOE),入射角1,折射角2,sin1sin2,【解析】根据插针确定的光线 路径画出光路图，如图3.4-5-3所 示，连接P1、P2点作直线交AC 边于O点；连接P3、P4点作直线 交AB边于O点，再连接OO 点，即光线传播路径，过O点作A C的法线FH，可量出1、2， 根据折射定律nsin1