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1、一、实验目的测定玻璃的折射率.二、实验原理如图131 17所示,当光线AO以一定入射角穿过两面平行的 玻璃砖时,通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线OB,从而确定了玻璃砖中的折射光线OO，量出入射角e和折射1角打，根据n=错误!算出玻璃的折射率.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1 用图钉把白纸固定在木板上.2 在白纸上画一条直线aa代表两种介质的界面，过aa上的一点O画出界面的法线NN, 并画一条线段AO作为入射光线.3把长方形的玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边跟aa对齐，并画出玻璃砖的另一长边 bb。4在AO线段上竖直
2、地插上两枚大头针P1、P2.5在玻璃砖bb 一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线的方向直到P1的像被P2 的像挡住；再在bb 一侧插上两枚大头针P3、P4,使P3能挡住P1、P2的像，P4能挡住P1、 P2的像及P3本身.6移去玻璃砖，在拔掉P1、P2、P3、P4的同时分别记下它们的位置过P3、P4作直线O B交bb于O，连结O、O,OO就是玻璃砖内折射光线的方向,ZAON为入射角61,ZO ON为折射角62。7用量角器量出入射角6和折射角6的度数，查出它们的正弦值，并把这些数据填入记录表1 2格里.8用上述方法分别求出入射角是15、30、45、60、75。时的折射角，查出入射角和
3、 折射角的正弦值,记入表格里.sin69算出不同入射角时制的值，比较一下，看它们是否接近于一个常数，求出几次实验时测得2数据的平均值，就是玻璃的折射率.一、数据处理的其他方法1在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半 径画圆，分别与AO交于C点，与OO（或OO的延长线）交于D点， 过C、D两点分别向NN作垂线，交NN于C、D，用直尺量出CC 和DD的长，如图131 18所示.由于sin6 =错误!，sin62 =错误!而CO=DO,所以折射率:3=错误!=错误!。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.2根据折射定律可得口=错误!，因此
4、有$讪。2 =错误!Sq。在多次改变 入射角、测量相对应的入射角和折射角并计算它们的正弦值的基础 上，以sine值为横坐标、以sine值为纵坐标，建立直角坐标系，如 图131 19所示描数据点，过数据点连线得一条过原点的直线，1求解图线斜率，设斜率为k则k=n，故玻璃砖折射率n=错误!。二、注意事项1实验中，玻璃砖在纸上的位置不可移动.2用手拿玻璃砖时,手只能接触玻璃的毛面或棱，不能触摸光洁的光学面，严禁把玻璃砖当尺 子画玻璃砖的另一边bb3大头针应竖直地插在白纸上，且玻璃砖每一侧的两枚大头针P1与P2间、P3与P4间的距 离应大一些，以减小确定光路方向时造成的误差.4实验时，入射角61不宜过
5、小，否则会增大测量角度的误差；入射角也不宜过大，因入射角 太大时，折射光线太弱.5为减小实验误差，要改变入射角，重复实验，所以应将每次实验所得的插孔进行编号，以免 造成混乱.6玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5cm以上，若宽度太小，则测量误差较大.练习1。用三棱镜做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚x大头针P1和P2,然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的 像被P2挡住接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4, 使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标 出大头针位置和三棱镜轮廓，如图13120所示.(1) 在本题的图上画出所需的光路.(2)
6、 为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是 ，在图上标出它们且标出传播方向.计算折射率的公式是口=。【精讲精析】(1)如图13121，过PP2作直线交AB于O,过 P4作直线交AC于O, 连结oo,就是光在棱镜中的光路图(标上箭头).3 4A(2) 如图13121，还需测量入射角6、折射角61 2(3) 由折射定律得吐错误!。【方法总结】用插针法测玻璃的折射率不受玻璃砖 两侧面是否平行的限制，只要通过插针法能作出光线 的入、出射方向和相应界面,最后作出内部的折射光线, 即可根据折射定律求出玻璃的折射率.练习2。如图13 122所示，某同学用插针法测定一 半圆形玻璃砖的折射率在平铺的白纸上垂直纸
7、面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射 光线过圆心O,在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3,使P3挡住Pl、P2的 像，连结OP3。图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光 线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点.(1) 设AB的长度为11, AO的长度为l2,CD的长度为13, DO的长度为14,为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量，则玻璃砖的折射率可表示为口=.(2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃 砖的折射率将(选填“偏小”、“偏大”或“不变)【精讲精析】(1)如题图所示sin。=错误!,$込。2 =错误!，因此玻璃砖的折射率n=错误!=错误!=1 1 2占因此只需测量1和1即可.1133(2) 当玻璃砖顺时针转过一个小角度时,在处理数据时,认为 11是不变的,即入射角不变,而13减 小，所以测量值n=错误!将变大.
