實(shí)驗(yàn)測量玻璃的折射率

《測量玻璃的折射率》學(xué)習(xí)材料【教學(xué)目的】1?測定一塊玻璃磚的折射率;2?驗(yàn)證光的折射定律?！緦?shí)驗(yàn)器材】1塊矩形玻璃磚、刻度尺、量角器、1張8開白紙、4枚大頭針、1塊木板、鉛筆【實(shí)驗(yàn)原理】用兩面平行的玻璃磚來測定玻璃的折射率。當(dāng)光線斜入射進(jìn)入兩面平行的玻璃磚時(shí)，從玻璃磚射出的光線的傳播方向是不變的，出射光線跟入射光線相較只有必然得側(cè)移。只要咱們找出跟某一入射光線對應(yīng)的出射光線，就可以求出在玻璃中對應(yīng)的折射光線，從而求出折射角。再按照折射定律，就可以夠求出玻璃的折射率n二sini/sinr。插針法肯定光路的大體原理：當(dāng)后兩枚大頭針與前兩枚大頭針在玻璃中的虛像處于同一視線上時(shí)，四枚大頭針處于同一光路上。【實(shí)驗(yàn)步驟】1、把白紙用圖釘固定在木板上。二、在白紙上畫一條直線aa'作為界面（如圖所示），過aa'上一點(diǎn)O作垂直于aa'的直線NN'作為法線，過O點(diǎn)畫一條入射光線AO，使入射角i適當(dāng)大些。3、 在AO線上豎直地插兩枚大頭針P、P，在白紙上放上被測玻璃磚，使玻璃磚12的一個(gè)面與aa重合。4、 沿玻璃磚的另一側(cè)面畫一條直線bb'。五、 在玻璃磚的bb'—側(cè)白紙上豎直地立一枚大頭針P，調(diào)整視線，同時(shí)移動(dòng)P的TOC\o"1-5"\h\z3 3位置，使P恰好能同時(shí)擋住P、P的像，把大頭針P豎直插在此時(shí)位置。3 1 2 3六、 一樣，在玻璃磚bb'一側(cè)再豎直地插一枚大頭針P，使P能擋住P本身，同4 4 3時(shí)也擋住P、P的像。127、移去玻璃磚，拔去大頭針，過P、P做一條直線BO交bb于O點(diǎn)，連接00’,3400’就是入射光線A0在玻璃磚內(nèi)的折射光線，折射角為r。八、 用量角器量出入射角i和折射角r的大小。九、 改變?nèi)肷浣莍,重復(fù)上面的步驟再做三、四次。10、算出不同入射角時(shí)，n二sini/sinr的值，求出幾回實(shí)驗(yàn)中n的平均值就是玻璃的折射率。（或圖像法求折射率:用sini表示縱坐標(biāo)，用sinr表示橫坐標(biāo)，則圖線的斜率就是玻璃的折射率。）注：碰到通過作圖判斷兩個(gè)量的關(guān)系的方式（不是線性關(guān)系的，化成線性關(guān)系）；【記錄數(shù)據(jù)】數(shù)項(xiàng)值一一一次數(shù)123入射角i折射角rsinisinrn=sini/sinr注意事項(xiàng)】一、 玻璃磚應(yīng)選擇寬度較大的（一般要求5cm以上），以減小肯定光路方向時(shí)出現(xiàn)的誤差，提高測量的準(zhǔn)確度。二、 操作時(shí)不要用手觸摸玻璃磚的滑膩光學(xué)面，更不能把玻璃磚界面當(dāng)尺子畫界限，以避免損壞玻璃磚的光學(xué)表面。（先在白紙上畫直線作為玻璃磚的界面，再畫玻璃磚的另一界面時(shí)，對齊玻璃磚的另一長邊，用大頭針肯定兩點(diǎn)，并以此兩點(diǎn)畫直線bb’作為玻璃磚的另一界面。）3、大頭針應(yīng)垂直地插在紙上，同側(cè)兩針之間的距離要稍大些；

4、入射角應(yīng)在30。?75。范圍內(nèi)取值較好。入射角過小，折射角更小，測量相對誤差增大；入射角過大，致使反射光太強(qiáng)，折射光太弱，像不清楚，不易觀察，很難肯定P、P的位置。3 45、為查驗(yàn)光路是不是正確，可別離從兩個(gè)側(cè)面看對面的象是不是在同一光路上。6、實(shí)驗(yàn)中，一旦玻璃磚寬度所定的界面aa和bb'畫好后，放置的玻璃磚就不要隨意移動(dòng)。若是略微上下平移了玻璃磚，則對測量結(jié)果沒有影響，其光路圖如圖所示，如果玻璃磚略微傾斜移動(dòng)，則測得的折射率肯定發(fā)生轉(zhuǎn)變。7、若是插針P、P的連線過度偏向玻璃磚右邊，且入12射角又大于某一數(shù)值，會(huì)出現(xiàn)隔著玻璃磚沿P、P方向21觀察不到P、P兩插針的情況，此時(shí)的光路圖如圖所示,12碰到這種情況，可將玻璃磚沿aa'界面向右平移8、本實(shí)驗(yàn)不要求玻璃磚的兩個(gè)界面維持平行。若界面不平行，僅會(huì)改變從玻璃磚內(nèi)出射光線的方向，對入射界面雙側(cè)的光路沒有影響，照樣能測得其折射率。【思考題】、若是實(shí)驗(yàn)室未配備量角器，而是給了刻度尺和圓規(guī)，那么可以怎么測量?（將角度轉(zhuǎn)換成長度比）二、若是玻璃磚不是梯形，而是半圓型、圓形或三角形，那么可以怎么測量?（只要能作出光路就可以夠）3、在本實(shí)驗(yàn)中的光路中你還發(fā)現(xiàn)了什么？（出射光與入射光平行）該如何解釋這一現(xiàn)象？（光路可逆）【鞏固練習(xí)】

一、在測定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中，對一塊兩面平行的玻璃磚，用“插針法”找出與入射光線對應(yīng)的出射光線?，F(xiàn)有甲、乙、丙、丁四位同窗別離做出如圖的四組插針結(jié)果。（1）從圖上看，肯定把針插錯(cuò)了的同窗是乙.⑵從圖上看，測量結(jié)果準(zhǔn)確度最高的同窗是丁?X甲X乙XX丙XT2、（06江蘇高考）在用插針法測定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙、丙三位同窗在紙上畫出的界面aa、bb與玻璃磚位置的關(guān)系別離如圖①、②和③所示，其中甲、丙兩同窗用的是矩形玻璃磚，乙同窗用的是梯形玻璃磚。他們的其他操作均正確，且均以aa'、bb為界面畫光路圖。則甲同窗測