实验测定玻璃的折射率

实验测定玻璃的折射率第一页，共二十一页，2022年，8月28日第二页，共二十一页，2022年，8月28日第三页，共二十一页，2022年，8月28日三、实验器材玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器(或圆规)、三角板、铅笔．四、实验步骤1.如图实－2所示，把白纸铺在木板上．2．在白纸上画一直线aa′作为界面，过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射图实－2光线．第四页，共二十一页，2022年，8月28日3．把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其长边与aa′重合，

再用直尺画出玻璃砖的另一边bb′.4．在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2.5．从玻璃砖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P3本身及P1、P2的像．第五页，共二十一页，2022年，8月28日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′.连接O、O′，OO′就是玻璃砖内折射光线的方向．∠AON为入射角，∠O′ON′为折射角．7．改变入射角，重复实验．第六页，共二十一页，2022年，8月28日第七页，共二十一页，2022年，8月28日第八页，共二十一页，2022年，8月28日六、注意事项1．实验时，应尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之

间、P3和P4之间、P2与O、P3与O′之间距离要稍大一

些．2．入射角θ1不宜太大(接近90°)，也不宜太小(接近0°)．太

大：反射光较强，出射光较弱；太小：入射角、折射

角测量的相对误差较大．3．操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁光学面，更不能把玻

璃砖界面当尺子画界线．第九页，共二十一页，2022年，8月28日4．实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变．5．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．七、误差分析1．入射光线、出射光线确定的准确性造成误差，故入射侧、

出射侧所插两枚大头针间距应大一些．2．入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，

以减小测量的相对误差．第十页，共二十一页，2022年，8月28日八、实验改进本实验可用半圆形玻璃砖代替长方形玻璃砖，做法如下：第十一页，共二十一页，2022年，8月28日第十二页，共二十一页，2022年，8月28日[例1]

(2011·济南模拟)在做测定玻璃折射率n的实验时：(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面ab和cd时不慎碰了玻璃砖使它向ab方向平移了一些，如图实－6甲所示，其后的操作都正确．但画光路图时，将折射点确定在ab和cd上，则测出的n值将________．

实验原理和实验误差第十三页，共二十一页，2022年，8月28日图实－6第十四页，共二十一页，2022年，8月28日(2)乙同学为了避免笔尖接触玻璃面，画出的a′b′和c′d′都比实际界面向外侧平移了一些，如图实－6乙所示，以后的操作均正确，画光路图时将入射点和折射点都确定在a′b′和c′d′上，则所测出的n值将________．(3)丙同学在操作和作图时均无失误，但所用玻璃砖的两个界面明显不平行．这时测出的n值将________．第十五页，共二十一页，2022年，8月28日第十六页，共二十一页，2022年，8月28日图实－7[答案]

(1)不变(2)偏小(3)不受影响第十七页，共二十一页，2022年，8月28日实验数据的处理[例2]学校开展研究性学习活动，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，如图实－8所示，在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直图实－8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第十八页，共二十一页，2022年，8月28日进入液体中，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的像．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________处所对应的折射率值大．(3)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为__