云南省高三物理一轮复习课件 测定玻璃的择射率实验 旧人教版.ppt

用插针法测定玻璃的折射率 第2讲实验测定玻璃的择射率 光的折射定律n 玻璃砖 木板 白纸 图钉 大头针 量角器 三角板 铅笔 一 铺白纸 画线1 如图2 2 1所示 将白纸用图钉按在绘图板上 先在白纸上画出一条直线aa 作为界面 过aa 上的一点o画出界面的法线mn 并画一条线段ao作为入射光线 2 把平行玻璃砖平放在白纸上 使它的长边跟aa 对齐 画出玻璃砖的另一条长边bb 二 插针与测量3 在线段ao上竖直地插上两枚大头针p1 p2 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挡住 再在观察的这一侧依次插两枚大头针p3 p4 使p3挡住p1 p2的像 p4挡住p1 p2的像及p3 记下p3 p4的位置 4 移去玻璃砖连接p3 p4并延长交bb 于o 连接oo 即为折射光线 入射角 1 aom 折射角 2 o on 5 用量角器测出入射角和折射角 查出它们的正弦值 将数据填入表格中 6 改变入射角 1 重复实验步骤 列表记录相关测量数据 三 数据处理实验数据的处理方法有 7 计算法 计算每次折射率n 求出平均值 8 图象法 作sin 1 sin 2图象 由n 可知图象应为直线 如图2 2 2所示 其斜率为折射率 9 单位圆法 在不使用量角器的情况下 可以用单位圆法 1 以入射点o为圆心 以一定长度r为半径画圆 交入射光线oa于e点 交折射光线oo 于e 点 过e作nn 的垂线eh 过e 作nn 的垂线e h 如图2 2 3所示 2 由图中关系只要用刻度尺测出eh e h 的长度就可以求出n 1 玻璃砖应选用厚度 宽度较大的 2 大头针要插得竖直 且间隔要大些 3 入射角不宜过大或过小 一般在15 75 之间 4 玻璃砖的折射面要画准 不能用玻璃砖界面代替直尺画界线 5 实验过程中 玻璃砖和白纸的相对位置不能改变 1 观察p1 p2的像 确定p3 p4位置时可能出现误差 2 用量角器测量入射角 1 折射角 2时可能出现误差 例1 一块玻璃砖有两个相互平行的表面 其中一个表面是镀银的 光线不能通过此表面 现要测定此玻璃的折射率 给定的器材还有 白纸 铅笔 大头针4枚 p1 p2 p3 p4 带有刻度的直角三角板 量角器 实验时 先将玻璃砖放到白纸上 使上述两个相互平行的表面与纸面垂直 在纸上画出直线aa 和bb aa 表示镀银的玻璃表面 bb 表示另一表面 如图2 2 4所示 然后 在白纸上竖直插上两枚大头针p1 p2 位置如图2 2 4 用p1 p2的连线表示入射光线 1 为了测量折射率 应如何正确使用大头针p3 p4 试在题图中标出p3 p4的位置 2 然后 移去玻璃砖与大头针 试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角 1与折射角 2 简要写出作图步骤 3 写出用 1 2表示的折射率公式n 解答 1 在bb 一侧观察p1 p2 经bb 折射 aa 反射 再经bb 折射 的像 在适当的位置插上p3 使得p3与p1 p2的像在一条直线上 即让p3挡住p1 p2的像 再插上p4 让它挡住p2 或p1 的像和p3 p3 p4的位置如图所示 2 过p1 p2作直线与bb 交于o 过p3 p4作直线与bb 交于o 利用刻度尺找到oo 的中点m 过o点作bb 的垂线cd 过m点作bb 的垂线与aa 相交于n 如上图所示 连接on p1od 1 con 2 3 由折射率的定义可得n 例2 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 在棱镜的一侧插入两枚大头针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 在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图2 2 5所示 1 在本题的图上画出所需的光路 2 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 3 计算折射率的公式是 解答 1 如图所示 画出通过p1 p2的入射光线 交ac面于o 画出通过p3 p4的出射光线交ab面于o 则光线oo 就是入射光线p1p2在三棱镜中的折射光线 2 在所画的图上注明入射角 1和折射角 2 并画出虚线部分 用量角器量出 1和 2 或用直尺测出线段ef oe gh og的长度 例3 学校开展研究性学习 某研究小组的同学根据所学的光学知识 设计了一个测量液体折射率的仪器 如图2 2 6所示 在一圆盘上 过其圆心o作两条互相垂直的直径bc ef 在半径oa上 垂直盘面插下两枚大头针p1 p2并保持p1 p2位置不变 每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入 液体中 而且总使得液面与直径bc相平 ef作为界面的法线 而后在图中右上方区域观察p1 p2的像 并在圆周上插上大头针p3 使p3正好挡住p1 p2 同学们通过计算 预先在圆周ec部分刻好了折射率的值 这样只要根据p3所插的位置 就可直接读出液体折射率的值 则 1 若 aof 30 op3与oc的夹角为30 则p3处所对应的折射率的值为 2 图中p3 p4两位置哪一处所对应的折射率值大 答 3 作ao的延长线交圆周于k k处所对应的折射率值应为 解析 1 根据折射定律n 题中 1