《2017-2018学年高中物理 第十三章 光 第1节 第2课时 实验：测定玻璃的折射率 新人教版选修3-4(1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中物理 第十三章 光 第1节 第2课时 实验：测定玻璃的折射率 新人教版选修3-4(1)（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二课时“实验:测定玻璃的折射率实验知能.清清楚楚一、实验目的掌握测定玻璃折射率的方法。二、实验原理用插针法确定光路,找出跟入射光线相对应的折射光线,用量角器测入射角0和折射角0:,根据折射定律计算出玻璃的折射率,一Sin01sin0三、实验器材玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、图钉四枚、量角器、三角板(或直尺)、铅笔。四、实验步骤(U如图1所示,将白纸用图钉钉在平木板上。4NPDaRPSC/N5D多尸3不尸图1(2)在自纸上画出一条直线aa作为界面(线),过ea“上的一点0画出界面的法线NV,并画一条线段40作为入射光线。(3)把长方形玻璃砻放在白纸上,使它的长边跟aa“对齐,画出玻璃砻的另一
2、边55。(4)在直线40上竖直插上两枚大头针PJ、乙,透过玻璃砖观察大头针P+、九的像,调整视线方向直到P的像挡住P的像.再在观察者一侧竖直插上两枚大头针P、Py使丁挡住Pl、卫的像,九挡住P及Pl、卫的像,记下Pz+、的位置。(5)移去大头针和玻璃砻,过P+、乙所在处作直线0“8与25交于0,直线0万就代表了沿40方向入射的光线通过玻璃砻后的传播方向。(6)连接00“,入射角0二丿4ON,折射角0,.二丿0“0N,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,把这些数据记录在自己设计的表格中。(0)用上述方法求出入射角分别为30“、45“、60“时的折射角,查出它们的正弦值,填
3、入表格中。()算出不同入射角的比值星仁,最后求出在儿汀实验中所测命伟的平均值,即为玻璋碣的折射率。五、数据处理处理方式一:在找到入射光线和折射光线以后,以入射点0为圆心,以任意长为半径画圆,分别与40交于C点,与00“(或OO的延长线)交于点,过C、D两点分别向NV作垂线,交WV“于C,、九,用直尺量出CC“和DD,的长,如图2甲所示。CCDD“由于sin01一CO“sin二50“sin9_CCsin8DD“而CO一DO,所以折射率一重复以上实验,求得各次折射率的计算值,然后求其平均值即为玻璃砖折射率的测量值。QSinbl处理方式二。根据折射定律可得n一皿奶,Sin仁【回此有sin0,一sin
4、01。在多次改变入射角、测量相对应的入射角和折射角正弦值基础上,以sin0值为横坐标、以sin0,值为纵坐标,建立直角坐标系如图乙所示,描数据点,过数据点连线得到一条过原点的直线。求解图线斜率,设斜率为/则一丿故玻璃砖折射率n一工。六、注意事项(D实验时,尽可能将大头针竖直插在纸上,且大头针之间及大头针与光线转折点之间的距离要稍大一些。(2)入射角0应适当大一些,以减小测量角度的误差,但入射角不宣太大。(3)在操作时,手不能触摸玻璃砖的光洁面。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不能改变。($)差璃砖应选用宽度较大的,宜在$em以上。若宽度太小,则测量误差较大。七、实验误差(D入射光线和出射光线确定的不够精确。因此要求插大头针时两大头针间距应稍大。(C)入射角、折射角测量的不精确。为减小测角时的相对误差,入射角要稍大些,但不宜太大,入射角太大时,反射光较强,折射光会相对较弱。常考题点.明明白白例人如图3所示,栋同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P、乙确定入射光线,并让入射光线“过圆心0,在玻璃砖(图中实线部分)古一侧垂直纸面捍大头针,佩丁挡住Pl、双的像,连接0P,图3图中MIV为分界面,虚线半圆与玻璃砖对称,、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点,4B、CD均垂直于法线并分别交法线于丁了炉。
