新課標(biāo)選修3-4實(shí)驗(yàn)__測(cè)定玻璃的折射率

1、折射率,物理意義：,光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)， 入射角的正弦與折射角的正弦之比。叫做介質(zhì)的絕對(duì)折射率，簡(jiǎn)稱(chēng)折射率,定義：,反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量,（n）,決定式： n等于光在真空中的傳播速度c 跟光在這種介質(zhì)中的傳播速度v 之比。即：,所有介質(zhì)的折射率都大于1,空氣,玻璃,折射率反映介質(zhì)對(duì)光的折射作用,如圖所示，一儲(chǔ)油桶，底面直徑與高均為1m。當(dāng)桶內(nèi)無(wú)油時(shí)，從某點(diǎn)A恰能看到桶底邊緣上的某點(diǎn)B。當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，由點(diǎn)A沿方向AB看去，看到桶底上的點(diǎn)C，兩點(diǎn)C、B相距0.25m。求油的折射率和光在油中的傳播速度。,O,例題,O,因底面直徑和桶高相等,由此可知 AOF= AB

2、G=450,又OD=2CD,油的折射率,光在油中的傳播速度,解:,例題,由于光的折射，水中物體的位置看起來(lái)比實(shí)際位置要高些。,漁民叉魚(yú),漁民怎樣才能叉到魚(yú)？,視深與物體的位置、液體的折射率的關(guān)系 若設(shè)水的折射率為n，水池的實(shí)際深度為h，垂直水面 往下看，其視深h可由以下求得：,假設(shè)地球表面不存在大氣層,那么人們觀察到的日出時(shí)刻與存在大氣層的情況相比, A.將提前 B.將延后 C.在某些地區(qū)將提前,在另一些地區(qū)將延后 D.不變,應(yīng)用：,?,有大氣，看到太陽(yáng)更早 沒(méi)有大氣，將遲一些看到太陽(yáng),第十三章,實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)理論指導(dǎo),典題案例導(dǎo)析,智能演練提升,題型一,題型二,題型三,三、實(shí)驗(yàn)器材 長(zhǎng)方形玻璃磚

3、、白紙、木板、大頭針、圖釘、量角器、三角板(或直尺)、鉛筆。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 (1)將白紙用圖釘按在繪圖板上，先在白紙上畫(huà)出一條直線(xiàn)aa作為界面，過(guò)aa上的一點(diǎn)O畫(huà)出界面的法線(xiàn)NN，并畫(huà)一條線(xiàn)段AO作為入射光線(xiàn)。 (2)把平行玻璃磚平放在白紙上，使它的長(zhǎng)邊跟aa對(duì)齊，畫(huà)出玻璃磚的另一條長(zhǎng)邊bb。,(3)在線(xiàn)段AO上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2，透過(guò)玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線(xiàn)的方向，直到P1的像被P2擋住。再在觀察的這一側(cè)依次插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P1、P2的像及P3，記下P3、P4的位置。 (4)移去玻璃磚連接P3、P4并延長(zhǎng)交bb于O，連接O

4、O即為折射光線(xiàn)，入射角1AON，折射角2OON。 (5)用量角器測(cè)出入射角和折射角，查出它們的正弦值，將數(shù)據(jù)填入表格中。 (6)改變?nèi)肷浣?，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟。,圖13實(shí)1,六、注意事項(xiàng) (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，盡可能將大頭針豎直插在紙上，且P1和P2之間，P2與O點(diǎn)之間，P3與P4之間，P3與O點(diǎn)之間距離要稍大一些。 (2)入射角1應(yīng)適當(dāng)大一些，以減小測(cè)量角度的誤差，但入射角不宜太大，也不宜太小。 (3)在操作時(shí)，手不能觸摸玻璃磚的光潔面。更不能把玻璃磚界面當(dāng)尺子畫(huà)界線(xiàn)。 (4)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，玻璃磚與白紙的相對(duì)位置不能改變。 (5)玻璃磚應(yīng)選用寬度較大的，宜在5 cm以上。若寬度太小，則測(cè)量誤差較大。,七

5、、誤差分析 (1)入射光線(xiàn)和出射光線(xiàn)確定得不夠精確，因此要求插大頭針時(shí)，兩大頭針間距應(yīng)適當(dāng)大一些。 (2)入射角和折射角的測(cè)量造成誤差，故入射角應(yīng)適當(dāng)大些，以減小測(cè)量的相對(duì)誤差。,八、它案設(shè)計(jì) 插針?lè)ǖ淖饔檬钦页霾ＡТu內(nèi)的光路，其關(guān)鍵是確定入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，而入射點(diǎn)和出射點(diǎn)是利用插針后確定的直線(xiàn)與界面交線(xiàn)相交而得到的，故實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是插準(zhǔn)大頭針，畫(huà)準(zhǔn)玻璃磚邊界線(xiàn)，而與所選玻璃磚兩邊平行與否無(wú)關(guān)。如用半圓形、圓形或三角形玻璃磚，均可測(cè)出其折射率，光路如圖13實(shí)3所示。,圖13實(shí)3,例1某同學(xué)用插針?lè)y(cè)定玻璃磚的 折射率，他的實(shí)驗(yàn)方法和操作步驟正確無(wú) 誤，但他處理實(shí)驗(yàn)記錄時(shí)發(fā)現(xiàn)玻璃磚的兩 個(gè)光學(xué)面aa

6、與bb不平行，如圖 所示，則 () AAO與OB兩條直線(xiàn)平行 BAO與OB兩條直線(xiàn)不平行 C他測(cè)出的折射率偏大 D他測(cè)出的折射率不受影響,答案BD,例2(2012江蘇高考)測(cè)定玻璃的折射 率實(shí)驗(yàn)中，在玻璃磚的一側(cè)豎直插兩個(gè)大頭 針A、B，在另一側(cè)再豎直插兩個(gè)大頭針C、 D。在插入第四個(gè)大頭針D時(shí)，要使它_ _。圖是在白紙上留下的實(shí)驗(yàn)痕跡，其中直線(xiàn)a、a是描在紙上的玻璃磚的兩個(gè)邊。根據(jù)該圖可算得玻璃的折射率n_。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),答案擋住C及A、B的像1.8(1.61.9都算對(duì)),例3(2011天津高考)某同學(xué)用大頭針、三角板、量角器等器材測(cè)半圓形玻璃磚的折射率。開(kāi)始玻璃磚的位置如圖

7、13實(shí)6中實(shí)線(xiàn)所示，使大頭針 P1、P2與圓心 O 在同一直線(xiàn)上，該直線(xiàn)垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心 O 緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在玻璃磚的直徑邊一側(cè)觀察 P1、P2 的像，且 P2 的像擋住 P1 的像。如此觀察，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)到圖中虛線(xiàn)位置時(shí)，上述現(xiàn)象恰好消失。此時(shí)只須測(cè)量出_，即可計(jì)算出玻璃磚的折射率。請(qǐng)用你的測(cè)量量表示出折射率 n _。,2,3,4,5,6,7,1,隨堂訓(xùn)練能力達(dá)標(biāo),2,3,4,5,6,7,1,隨堂訓(xùn)練能力達(dá)標(biāo),3,4,5,6,7,1,2,隨堂訓(xùn)練能力達(dá)標(biāo),3,4,5,6,7,1,2,隨堂訓(xùn)練能力達(dá)標(biāo),2,4,5,6,7,1,3,隨堂訓(xùn)練能力達(dá)標(biāo),2,4,5,6,7,1,3,隨堂訓(xùn)練能力達(dá)標(biāo),2,3,