《教科版-选修3-4-4.2测定玻璃的折射率》由会员分享，可在线阅读，更多相关《教科版-选修3-4-4.2测定玻璃的折射率（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3-4 4.1 测定玻璃的折射率请完成如图所示的光路图请完成如图所示的光路图平行玻璃砖平行玻璃砖ri演示：一束激光打在平行玻璃砖上，学生感受一下，并根演示：一束激光打在平行玻璃砖上，学生感受一下，并根据上述图说说要测玻璃的折射率，应测哪些量？据上述图说说要测玻璃的折射率，应测哪些量？ririP3P4的连线即为通过入射光线的连线即为通过入射光线P1P2的出射光线的出射光线一、实验目的ri测定玻璃的折射率测定玻璃的折射率二、实验原理 如图，利用平行玻璃砖对光路如图，利用平行玻璃砖对光路的侧移，用插针法找出入射光线的侧移，用插针法找出入射光线AO对应的出射光线对应的出射光线OB，量出入，量出入射角射
2、角i和折射角和折射角r，根据折射定律，根据折射定律n=sini/sinr 计算出玻璃的折射率。计算出玻璃的折射率。三、实验器材玻璃砖，木板，白纸，大头针（玻璃砖，木板，白纸，大头针（4枚），图钉，枚），图钉，三角板，量角器，圆规，直尺、铅笔三角板，量角器，圆规，直尺、铅笔AOOB三 实验器材玻璃砖，木板，白纸，大头针（玻璃砖，木板，白纸，大头针（4枚），图钉，枚），图钉，三角板，量角器，圆规，直尺、铅笔三角板，量角器，圆规，直尺、铅笔、固定白纸于绘图板、固定白纸于绘图板、画出界面线、画出界面线aa、法线、法线NN和和入射光线入射光线OA3、放好玻璃砖，使长边与、放好玻璃砖，使长边与aa重合，画
3、下界面重合，画下界面bb.四、实验步骤NN N aaOAbb4、插针法定出射光线：在、插针法定出射光线：在OA上上竖直竖直插上插上P1、P2，透，透过玻璃砖观过玻璃砖观P1、P2的像，调整视线直到的像，调整视线直到P2的像挡住的像挡住P1的像，再在观察者一的像，再在观察者一 侧竖直插侧竖直插P3、P4，使使P3挡住挡住P1、P2 的像，的像，P4挡住挡住P3本身和本身和P1、P2 的像的像，记下，记下P3、P4的的位置。位置。ri5、作图确定出射光、作图确定出射光OB、出射点、出射点O、折射光线、折射光线OO.6、改变入射角、改变入射角i为为30、45、60、75重复做几次重复做几次7、数据记
4、录与处理、数据记录与处理方法方法1：测量入射角：测量入射角i和折射角和折射角r，查出正弦值并记入表格，查出正弦值并记入表格次数次数isinirsinrnn平均平均值值1300.50020.90.3571.401.402450.70730.50.5081.393600.86638.00.6161.41 方法方法2riOPPPQQQ方法方法3：如图所示，以如图所示，以O为圆心，作圆与为圆心，作圆与OA、OO分别交于分别交于P、Q点，过点，过P、Q点点分别作法线分别作法线NN的垂线，垂足分别为的垂线，垂足分别为P、Q，测量出，测量出PP和和QQ的长度，则玻璃的的长度，则玻璃的折射率折射率n=。测出不
5、同入射角时的测出不同入射角时的PP和和QQ的长度的长度，记录在表中。计算玻璃的，记录在表中。计算玻璃的折射率，并求平均值。折射率，并求平均值。次数次数iPPQQnn平均平均值值130245360注意事项 实验时尽可能将大头针竖直地插在铺有白纸的木板上实验时尽可能将大头针竖直地插在铺有白纸的木板上P1和和P2，P2和和O之间，之间，P3和和P4之间，之间，P3和和O之间的距之间的距离要稍大一些离要稍大一些 入射角不能太大，也不能太小，在入射角不能太大，也不能太小，在2070 之间为宜之间为宜(4)在实验时，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变在实验时，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变(5)在实验时，玻璃
6、砖应选用宽度较大的，宜在在实验时，玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm以上以上(6) 在实验时，不能把玻璃砖当尺子来画界面在实验时，不能把玻璃砖当尺子来画界面实验与误差分析：实验与误差分析：1.边界问题边界问题ri（1）如果边界整体向上平移，测出的折射率不变）如果边界整体向上平移，测出的折射率不变ri（2）如果画出的下边界比实际下边界偏下，造成）如果画出的下边界比实际下边界偏下，造成折射角的测量值比真实值偏大，折射率的测量值折射角的测量值比真实值偏大，折射率的测量值比真实值偏小比真实值偏小ri（3）如果画出的上、下边界比实际边界偏外，造）如果画出的上、下边界比实际边界偏外，造成折射角的测量值比
7、真实值偏大，折射率的测量成折射角的测量值比真实值偏大，折射率的测量值比真实值偏小值比真实值偏小（4）如果画出边界后，实验过程中玻璃砖如图移）如果画出边界后，实验过程中玻璃砖如图移动，造成折射角的测量值比真实值偏小（或大），动，造成折射角的测量值比真实值偏小（或大），折射率的测量值比真实值偏大（或小）折射率的测量值比真实值偏大（或小）riri2入射光线（角）折射光线（角）问题入射光线（角）折射光线（角）问题（1）如果大头针间距过小，造成入射光线、折射）如果大头针间距过小，造成入射光线、折射光线不准，造成误差光线不准，造成误差（2）如果入射角过小，造成测量入射角、）如果入射角过小，造成测量入射角、
8、折射角误差大，造成实验误差折射角误差大，造成实验误差（3）玻璃砖的厚度过小，造成折射角测量误）玻璃砖的厚度过小，造成折射角测量误差大差大1、用、用圆圆柱形玻璃柱形玻璃测测玻璃的折射率玻璃的折射率用的是插用的是插针针法，光路法，光路图图如如图图1所示。所示。测测玻璃的折射率的方法玻璃的折射率的方法2、用不平行玻璃、用不平行玻璃砖测砖测玻璃的折射率玻璃的折射率用的也是插用的也是插针针法，法，光路光路图图如如图图2所示所示。3、半、半圆圆形玻璃形玻璃砖测砖测玻璃的折射率。玻璃的折射率。插插针针法，光路法，光路图图如如图图3所示。入射光沿玻璃所示。入射光沿玻璃砖砖半径半径方向。方向。4、用玻璃三棱、用玻璃三棱镜测镜测玻璃的折射率。玻璃的折射率。用插用插针针法，原理法，原理图图如如图图5所示。所示。
