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1、實驗測定實驗測定(cdng)玻璃的折射率玻璃的折射率第一頁,共16頁。學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)(xux)(xux)目標(biāo):目標(biāo):重點難點:重點難點:1.1.折射光線方向的確定折射光線方向的確定(qudng)(qudng)2.2.實驗的正確操作及減小誤差的方法實驗的正確操作及減小誤差的方法目標(biāo)及重難點目標(biāo)及重難點實驗器材實驗器材玻璃磚、玻璃磚、鉛筆、鉛筆、白紙、木板、圖釘、大頭針、白紙、木板、圖釘、大頭針、量角器、量角器、直尺直尺( (或三角板或三角板) )。第1頁/共16頁第二頁,共16頁。光線光線AOAO以一定以一定(ydng)(ydng)入射角穿過平行玻璃磚,通入射角穿過平行玻璃磚,通過插針法找出跟入射光線
2、過插針法找出跟入射光線AOAO對應(yīng)的出射光線對應(yīng)的出射光線OBOB,從而確定了玻璃磚中的折射光線從而確定了玻璃磚中的折射光線OOOO,量出入射角,量出入射角11和折射角和折射角22的大小的大小實驗實驗(shyn)(shyn)原理原理根據(jù)根據(jù)(gnj)n(gnj)nsin1/sin2sin1/sin2算出玻璃的折射率算出玻璃的折射率第2頁/共16頁第三頁,共16頁。實驗實驗(shyn)(shyn)步驟步驟3.3.把長方形的玻璃磚放在白紙把長方形的玻璃磚放在白紙(bi zh)(bi zh)上,使它的上,使它的一個長邊跟一個長邊跟aaaa對齊,并畫出玻璃磚的另一長邊對齊,并畫出玻璃磚的另一長邊bbb
3、b。1.1.用圖釘把白紙固定在木板上。用圖釘把白紙固定在木板上。第3頁/共16頁第四頁,共16頁。實驗實驗(shyn)(shyn)步驟步驟6.6.移去玻璃磚,記下移去玻璃磚,記下P1P1、P2P2、P3P3、P4P4的位置。過的位置。過P3P3、P4P4作直線交作直線交bbbb于于OO,連結(jié),連結(jié)O O、OO,OOOO是折射是折射(zhsh)(zhsh)光線光線,AON,AON為入射角為入射角11,OONOON為折射為折射(zhsh)(zhsh)角角224.4.在在AOAO線段上豎直地插上兩枚大頭針線段上豎直地插上兩枚大頭針P P1 1、P P2 2第4頁/共16頁第五頁,共16頁。7.7.用
4、量角器量出入射角用量角器量出入射角11和折射角和折射角22,查出它,查出它們們(t men)(t men)的正弦值,并把這些數(shù)據(jù)填入記錄表的正弦值,并把這些數(shù)據(jù)填入記錄表格里格里8.8.用上述用上述(shngsh)(shngsh)方法分別求出入射角是方法分別求出入射角是1515、3030、4545、6060、7575時的折射角,查出入射角時的折射角,查出入射角和折射角的正弦值,記入表格里和折射角的正弦值,記入表格里9.9.算出不同入射角時算出不同入射角時sin1/sin2sin1/sin2的值,求出幾的值,求出幾次實驗次實驗(shyn)(shyn)時測得數(shù)據(jù)的平均值,就是玻璃時測得數(shù)據(jù)的平均值
5、,就是玻璃的折射率的折射率實驗步驟實驗步驟第5頁/共16頁第六頁,共16頁。注意事項注意事項3.3.大頭針大頭針P1P1與與P2P2、P3P3與與P4P4間的距離應(yīng)大一些間的距離應(yīng)大一些(yxi)(yxi)以減小確定光路方向時造成的誤差。以減小確定光路方向時造成的誤差。而且而且(r qi)(r qi)大頭針應(yīng)豎直地插在白紙上。大頭針應(yīng)豎直地插在白紙上??聪竦臅r候主要是看大頭針針腳的像??聪竦臅r候主要是看大頭針針腳的像。第6頁/共16頁第七頁,共16頁。注意事項注意事項6.6.玻璃磚應(yīng)選用寬度較大玻璃磚應(yīng)選用寬度較大(jio d)(jio d)的,宜在的,宜在5cm5cm以上,以上,若寬度太小,
6、則測量誤差較大若寬度太小,則測量誤差較大(jio d)(jio d)5.5.為減小誤差,要改變?nèi)肷浣侵貜?fù)為減小誤差,要改變?nèi)肷浣侵貜?fù)(chngf)(chngf)實驗實驗, ,所以應(yīng)將每次實驗所得的插孔進(jìn)行編號所以應(yīng)將每次實驗所得的插孔進(jìn)行編號, ,以免造成以免造成混亂混亂第7頁/共16頁第八頁,共16頁。以以sin1sin1值為橫坐標(biāo)、以值為橫坐標(biāo)、以sin2sin2值為縱坐標(biāo)建立值為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系,多次改變?nèi)肷浣恰y得相應(yīng)折射角直角坐標(biāo)系,多次改變?nèi)肷浣恰y得相應(yīng)折射角并查出它們的正弦值,利用以上并查出它們的正弦值,利用以上(yshng)(yshng)數(shù)據(jù)描數(shù)據(jù)描點連線,得到一條過坐標(biāo)
7、原點的直線,斜率為點連線,得到一條過坐標(biāo)原點的直線,斜率為k k,又根據(jù)折射定律可得又根據(jù)折射定律可得n nsin1/sin2sin1/sin2,則,則k k1/n1/n,故玻璃磚折射率,故玻璃磚折射率n n1/k1/k其他其他(qt)(qt)方法方法1 1第8頁/共16頁第九頁,共16頁。其他其他(qt)(qt)方法方法2 2第9頁/共16頁第十頁,共16頁。由于由于sin1sin1CC/COCC/CO,sin2sin2DD/DODD/DO,而,而COCODODO,所以所以(suy)(suy)折射率:折射率:n1n1sin1/sin2sin1/sin2CC/DDCC/DD重復(fù)以上實驗,求得各
8、次折射率的計算值,然后求其重復(fù)以上實驗,求得各次折射率的計算值,然后求其平均值即為玻璃磚折射率的測量值平均值即為玻璃磚折射率的測量值其他其他(qt)(qt)方法方法2 2第10頁/共16頁第十一頁,共16頁。用半圓形玻璃磚代替用半圓形玻璃磚代替(dit)(dit)長方形玻璃磚,做法如長方形玻璃磚,做法如下:下:其他其他(qt)(qt)方法方法3 3在玻璃磚另一側(cè)垂直在玻璃磚另一側(cè)垂直(chuzh)(chuzh)紙面插大頭針紙面插大頭針P3P3,使使P3P3擋住擋住P1P1、P2P2的像,連的像,連接接OP3OP3,作光路圖則折射率,作光路圖則折射率nsin1/sin2AB/CD在平鋪的白紙上垂
9、直紙面插大頭針在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P P1 1、P P2 2,確定入射光,確定入射光線,并讓入射光線過圓心線,并讓入射光線過圓心O O,第11頁/共16頁第十二頁,共16頁。某同學(xué)用插針法測定半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的某同學(xué)用插針法測定半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直白紙上垂直(chuzh)(chuzh)紙面插大頭針紙面插大頭針P1P1、P2P2確定入射光線,確定入射光線,并讓入射光線剛好過并讓入射光線剛好過O O點點誤差誤差(wch)(wch)分析分析該同學(xué)在插大頭針該同學(xué)在插大頭針P3P3前前不小心將玻璃磚以不小心將玻璃磚以O(shè) O為為圓心順時針轉(zhuǎn)過一小圓心順時針轉(zhuǎn)過一
10、小(y xio)(y xio)角度,由此角度,由此測得玻璃磚的折射率將測得玻璃磚的折射率將_偏大偏大( (填填“偏小偏小”、“偏大偏大”或或“不變不變”) )。第12頁/共16頁第十三頁,共16頁。在做測定玻璃折射率在做測定玻璃折射率n n的實驗時:的實驗時:(1)(1)甲同學(xué)在紙上畫出玻璃磚的兩個界面甲同學(xué)在紙上畫出玻璃磚的兩個界面abab和和cdcd時不慎碰時不慎碰了玻璃磚使它向了玻璃磚使它向abab方向平移了一些,其后的操作都正確方向平移了一些,其后的操作都正確(zhngqu)(zhngqu)但畫光路圖時,將折射點確定在但畫光路圖時,將折射點確定在abab和和cdcd上,上,則測出的則測出的n n值將值將_誤差誤差(wch)(wch)分析分析不變不變第13頁/共16頁第十四頁,共16頁。(2)(2)乙同學(xué)畫出的乙同學(xué)畫出的abab和和cdcd都比實際界面向外側(cè)都比實際界面向外側(cè)平移了一些,以后的操作平移了一些,以后的操作(cozu)(cozu)均正確,畫光路圖均正確,畫光路圖時將入射點和折射點都確定在時將入射點和折射點都確定在abab和和cdcd上,則上,則所測出的所測出的n n值將值將_誤差誤差(wch)(wch)分析分析偏小偏小第14頁/共
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