测定玻璃砖的折射率

1、实验3：测定玻璃的折射率一、实验目的：测定玻璃砖的折射率。二、实验原理： 1.求折射率的公式有：（1）n=（i为光线在真空中的角，r为光线在介质中的角）（2）n=（c为临界角）（3）n=（c为真空中光速，v为介质中光速）2.要测玻璃砖的折射率，显然用n=简便易行三、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.将玻璃砖放在白纸上，画出上下两界面，做出法线。让光线从玻璃砖上方射入，下方穿出。做出入射光线和折射光线，用量角器测出入射角i和折射角r，代入公式n=即可求出折射率n。2.入射角i和折射角r的确定（1）用插在白纸上的大头针做为入射光源

2、，大头针p1、p2在白纸上的插点的连线就是入射光线。（2）在玻璃砖的另一侧用眼睛观察p1和p2的像，并在像的反向延长线上插大头针p3、p4。大头针p3、p4在白纸上的插点的连线就是出射光线。（3）连接入射点和出射点即为折射光线。五、注意事项：1.实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且p1和p2之间，p2和o点之间，p3和p4之间，p3和o点之间距离要稍大一些。2.入射角i应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜太大。3.操作时，不能用手触摸玻璃砖的光学面，更不能把玻璃砖界面当尺子用。4.在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。六、数据处理：1.此实验是通过测量入射角和折射角，然后

3、查数学用表，找出入射角和反射角的正弦值，代入n=中，求玻璃的折射率。2.其他处理数据的方法： 在找到人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图14-2的长.如图14-2所示. 由于， 而co=do，所以折射率重复以上实验，求得各次折射率计算值，然后求其平均值即为玻璃砖折射率的测量值。根据折射定律可得，因此有在多次改变入射角、测量相对应的入射角和折射角正弦值基础上，以值为横坐标，以值为纵坐标建立直角坐标系.如图实14-3所示.图14-3描数据点，过数据点

4、连线得一条过原点的直线.求解图线斜率，设斜率为，则.故玻璃砖折射率七、误差分析：1.入射光线、出射光线确定的准确性，要求入射侧、出射侧所插两枚大头针间距宜大点。2.测量入射角与折射角时的相对误差，故入射角不宜过小。入射角也不宜过大，过大则反射光较强，出射光较弱。【考能训练】1.某同学用插针法测定玻璃的折射率n,如图实14-7所示,他的实验方法和操作步骤正确无误，但事后发现玻璃砖的两个光学面ab与cd不平行.那么下列说法正确的是（ ）a. p1、p2与p3、p4两条直线一定不平行 b. p1、p2与p3、p4两条直线一定平行c.他测出的值一定偏大 d.他测出的值不受影响2.一束光线从空气射向水中

5、，入射角为300，在介面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线之间的夹角为（ ）a、小于300 b、在300到600之间 c、大于1200 d、在600到1200之间3.两种透明介质对真空的全反射临界角为c1、c2，且c1c2，由此可知，这两种介质中光速v1、v2、折射率n1、n2的大小关系是（ ） a、n1n2，v1v2 b、n1n2，v1v2 c、n1n2，v1v2 d、n1n2，v1v2。m n3003004、如图所示，光在真空和介质的界面mn上发生偏折，那么：光是从真空射向介质。 介质的折射率为1.73。 光在介质中的传播速度为1.73108m/s。 反射光线与折射光线成600角。 则下列组合正确的是（ ）a、 b、 c、 d、5.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa、bb与玻璃砖位置的关系分别如图实14-14、和所示,其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖.他们的其它操作均正确,且均以aa、bb为界面画光路图,则（ ）甲同学测得的折射率与真实值