選修3-4實驗二 測定玻璃的折射率.ppt

1、實驗二測定玻璃的折射率,實驗目的 掌握測定折射率的方法，會測定玻璃的折射率,實驗原理 如圖231所示,當光線AO以一定的入射角1穿過兩面平行的玻璃磚時， 圖231,通過插針法找出跟入射光線AO對應的出射光線OB，從而求出折射光線OO和折射角2，,實驗器材 白紙、圖釘、大頭針、直尺、鉛筆、量角器、平木板、長方形玻璃磚,實驗步驟 1把白紙鋪在木板上(如圖232) 圖232,2在白紙上畫一直線aa作為界面,過aa上的一點O畫出界面的法線NN，并畫一條線段AO作為入射光線 3把長方形玻璃磚放在白紙上，并使其長邊與aa重合，再用直尺畫出玻璃磚的另一邊bb.,4在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2.

2、 5從玻璃磚bb一側透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像，調整視線的方向直到P1的像被P2的像擋住再在bb一側插上兩枚大頭針P3、P4，使P3能擋住P1、P2的像，P4能擋住P3本身及P1、P2的像,6移去玻璃磚,在拔掉P1、P2、P3、P4的同時分別記下它們的位置,過P3、P4作直線OB交bb于O.連接O O,O O就是玻璃磚內折射光線的方向AON為入射角，OON為折射角 7改變入射角，重復實驗,數據處理 圖233,3“單位圓法”確定sin1、sin2 ,計算折射率n 圖234 以入射點O為圓心，以一定長度R為半徑畫圓，交入射光線OA于E點，,交折射光線OO于E點，過E作NN的垂線EH，過E作

3、NN的垂線EH.如圖234所示，sin1,誤差分析 1入射光線、出射光線確定的準確性造成誤差，故入射側、出射側所插兩枚大頭針間距應大一些 2入射角和折射角的測量造成誤差,故入射角應適當大些，以減小測量的相對誤差,注意事項 1實驗時，應盡可能將大頭針豎直插在紙上，且P1和P2之間、P3和P4之間、P2與O、P3與O之間距離要稍大一些,2入射角1不宜太大(接近90)，也不宜太小(接近0)太大：反射光較強，出射光較弱；太小：入射角、折射角測量的相對誤差較大 3操作時，手不能觸摸玻璃磚的光潔光學面，更不能把玻璃磚界面當尺子畫界線,4實驗過程中，玻璃磚與白紙的相對位置不能改變 5玻璃磚應選用寬度較大的，

4、宜在5 cm以上，若寬度太小，則測量誤差較大,圖235,學校開展研究性學習，某研究小組的同學根據所學的光學知識，設計了一個測量液體折射率的儀器，如圖235所示在一圓盤上，過其圓心O作兩條互相垂直的直徑BC、EF，在半徑OA上，垂直盤面插下兩枚大頭針P1、P2并保持P1、P2位置不變，,每次測量時讓圓盤的下半部分豎直進入液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2的像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3正好擋住P1、P2.同學們通過計算，預先在圓周EC部分刻好了折射率的值，,這樣只要根據P3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值，則： (1)若AOF30，OP3與OC的夾角為30，則P3處所對應的折射率的值為_,(2)圖中P3、P4兩位置_處所對應的折射率大 (3)作AO的延長線交圓周于K，K處所對應的折射率值應為_,(3)因A、O、K在一條直線上，入射角等于折射角，所以K處對應的折射率為1.,(2011高考天津卷) 圖236,某同學用大頭針、三角板、量角器等器材測半圓形玻璃磚的折射率開始玻璃磚的位置如圖236中實線所示，使大頭針P1、P2與圓心O在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊,然后使玻璃磚繞圓心O緩慢轉動，同時在玻璃磚的直徑邊一側觀察P1、,P2的像，且P2的像擋住P1的像如此觀察,當玻璃磚