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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,拖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.,根据折射定律计算奄职一sin01剧孙0sing,。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(D如图1所示,将白纸用图钉钉在平木板上。A所0a5N羞瀛又4薰.鳙嗲_广J弓3A4因1_人)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)把长方形玲璃砻放在自纸上,使它的长边跟aa“对齐,画出玻璃
2、砻的古一边55。(在直线40上竖直插上两枚大头针、P:,透过玲璃砖观察大头针、双的像,调整视线方向直到P的像挡住Pi的像.再在观察者一侧坂直插上两枚大头针人、Po侠怡挡佳Pi、及的像,丁挡住么及、丁的像,记下4、叉的位置。“4(5)移去大头针和玻璃砻,过Pz、所在处作直线0“8与25交于0,直线0卫就代表了沿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。(D)用上述方法求出入射角分别为20“、45“、60“时的折射角,查出它们的正弦值,填入表
3、格中。袋()算出不同入射角的比值星b,最后求出在儿沈宣贺命所测春伟的平均值,即为玻璋砖的折射率。!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)交于九点,过C、D两点分别向NV作垂线,交WV“于C,、乙,用直尺量出CC“和DD,的长,如图2甲所示。、C0DD/由于sin01一CO“sin0二507篇sin9_CCsin8DD“|而CO一DO,所以折射率n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。sSin。NpC-ricvCIC、处理方式二:根据折射定律可得n一晓仁,
4、1因此有sin0,一Jsin0。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,唯为楼坐标、凶st6,值为纵尔标,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。兼求解图线斜率,设斜率为贝_故玻璃砖折航覃痿4六、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,手不能侯摄珍塔砝的光洁面。曰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鲷改銮迢($)玲璃砖应选用宽度较大的,宜在sem以上。若
5、览度去外,则测量误差较大。4七、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,入躬希要硝大些,但不言太八,入勇角太大时,反射光较强,折射光会相对较骏。兼-常考题点.明明白白例1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、丿确定入射光线,并让入射光线“过圆心0,在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸|面振大头针八,等丶挂佳.已的李,连推0p,画3图中MIV为分界面,虚线华圆与玻璃砻对称,、C分演是入射光线、折射光线与圆的交点,48、CD均垂直于法线并介朐怠活线于丁了广。J
