实验14测定玻璃的折射率

实验14测定玻璃的折射率实验14测定玻璃的折射率实验14测定玻璃的折射率实验十四测定玻璃的折射率一、实验目的测定玻璃的折射率二、实验原理如图1所示，abb′a′为两面平行的玻璃砖，光芒的入射角为θ，折射角为θ，依据n12sinθ1能够计算出玻璃的折射率．sinθ2图1三、实验器械木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、量角器、三角板、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′，并取aa′上的一点O为入射点，作过O的法线NN′.3．画出线段AO作为入射光芒，并在AO上插上P1、P2两根大头针．4．在白纸上放上玻璃砖，使玻璃砖的一条长边与直线aa′对齐，并画出另一条长边的对齐线bb′.5．眼睛在bb′的一侧透过玻璃砖察看两个大头针并调整视野方向，使P1的像被P2的像挡住，而后在眼睛这一侧插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，再插上P4，使P4挡住P3和P1、P2的像．6．移去玻璃砖，拔去大头针，由大头针P3、P4的针孔地点确立出射光芒O′B及出射点O′，连结O、O′得线段OO′.7．用量角器丈量入射角θ1和折射角θ，并查出其正弦值sinθ和sinθ212.8．改变入射角，重复实验，算出不一样入射角时的sinθ1，并取均匀值．sinθ2五、偏差剖析1．入射光芒和折射光芒确立的不正确性．2．丈量入射角和折射角时的偏差．六、注意事项1．玻璃砖应采纳厚度、宽度较大的．2．大头针应竖直地插在白纸上，且间隔要大些．3．实验时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，不可以用玻璃砖界面取代直尺画界限．5．实验过程中，玻璃砖和白纸的相对地点不可以改变．记忆口诀白纸上边画边沿，而后才放玻璃砖；两针决定入射光，再插一针挡两像；两针两像成一线，去砖绘图是要点；入射线，折射线，做出法线角出现；入射角，折射角，不大不小是最好；拿砖要触毛玻面，插针竖直做实验.例1一块玻璃砖有两个相互平行的表面，此中一个表面是镀银的(光芒不可以经过此表面)．现要测定此玻璃砖的折射率，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，使上述两个相图2互平行的表面与纸面垂直．在纸面上画出直线aa′和bb′，aa′表示镀银的玻璃表面，bb′表示另一表面，如图2所示．而后，在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2.用P1、P2的连线表示入射光芒．(1)为了丈量折射率，应怎样正确使用大头针P3、P4？试在题图中标出P3、P4的地点．(2)而后，移去玻璃砖与大头针．试在题图中经过作图的方法标出光芒从空气到玻璃中的入射角θ与折射角θ.简要写出作图步骤．12(3)写出用

θ、θ表示的折射率公式12

n＝________.例

2

实验室有一块长方体透明介质，截面如图

3中

ABCD

所示．AB的长度为l1，AD的长度为l2，且AB和AD边透光，而BC和CD边不透光且射到这两个边的光芒均被所有汲取．现让一图3平行光束以入射角θ射到AB面，经折射后AD面上有光芒射1出．甲、乙两同学分别用不一样的方法丈量该长方体介质的折射率．甲同学的做法是：保持射到AB面上光芒的入射角θ1不变，用一遮光板由A点沿AB缓慢推动，遮光板前端推到P时，AD面上恰巧无光芒射出，测得AP的长度为l3，则长方体介质的折射率可表示为n＝__________；乙同学的做法是：迟缓调理射到AB面上光芒的入射角，使AD面也恰巧无光芒射出．测得此时射到AB面上光芒的入射角为θ，则2长方体介质的折射率可表示为n＝____________；(3)θ1和θ的关系为：θ21______θ2(填“>”、“<”或“＝”)．例3学校展开研究性学习，某研究小组的同学依据所学的光学知识，设计了一个丈量液体折射率的仪器，如图4所示．在一圆盘上，过其圆心O作两条相互垂直的直径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地点不变，每次丈量时让圆盘的下半部分竖直进入图4液体中，并且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，尔后在图中右上方地区察看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，同学们经过计算，早先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只需依据P3所插的地点，即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地方对应的折射率的值为________．图中P3、P4两地点哪一地方对应的折射率的值大？答：________________________________________________________________________.(3)作AO的延伸线交圆周于K，K地方对应的折射率值应为________.1．对于“测定玻璃的折射率”的实验中，以下说法中不正确的选项是( )A．有一组入射角(θ1≠0)和折射角，便能够得出玻璃的折射率．在本实验中采纳玻璃砖，这是因为只有玻璃砖才能测出玻璃的折射率C．本实验的各项步骤，都是为了找到给定的入射角的折射角而设计的D．棱镜、半圆形玻璃砖等都能够用来测定玻璃的折射率2．用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，已画好玻璃砖界面aa′和bb′，若不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在图5所示的地点上，而实验中其余操作均正确，则测得的折射率将( )图5A．偏大B．偏小C．不变D．没法确立3．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′与玻璃砖地点的关系分别如图6①、②和③所示，此中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其余操作均正确，且均以光路图，则

aa′、bb′为界面画图6甲同学测得的折射率与真切值对比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．乙同学测得的折射率与真切值对比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．丙同学测得的折射率与真切值对比________．4．如图7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面插上大头针P1、P2确立入射光芒，并让入射光芒过圆心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P1、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分别是入射光芒、折射光芒与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于图7A、D点．(1)设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺丈量______，则玻璃砖的折射率可表示为____________．(2)该同学在插大头针P3前不当心将玻璃砖以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________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．5．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，而后在棱镜的另一侧观察，调整视野使P1的像被P2的像挡住，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图8的像，在纸上标出的大头针的地点和三棱镜轮廓如图8所示．(1)在此题的图上画出所需的光路．(2)为了测出棱镜玻璃的折射率，需要丈量的量是________，________，在图上标出它们．(3)计算折射率的公式是n＝________.用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，而后在玻璃砖的另一侧察看，调整视野使P1的像被P2的像挡住．接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3图9和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3及P1和P2的像．在纸上已标出大头针地点和圆弧状玻璃砖轮廓如图9所示(O为两圆弧圆心，图中已画出经过P1、P2点的入射光线)(1)在图上补画出所需的光路．(2)为了测出玻璃砖的折射率，需要丈量入射角θ1和折射角θ，请在图中标出这两个角．2(3)用所测物理量计算折射率的公式是n＝____________.(4)为了保证在弧面CD获得出射光芒，实验过程中，光芒在弧面AB的入射角应尽量________(“小一些”或“无所谓”或“大一些”)．答案讲堂研究例1(1)、(2)看法析(3)sinθ1l22＋l32sinθ2例2(1)sinθ1l3(2)1＋sin2θ2(3)>例3(1)3(2)P4对应的折射率的值大(3)1随堂训练1．B2．C[经过玻璃砖的光路如图中实线所示，因为所作的玻璃砖分界线不是实质的分界限，如图中虚线所示，由几何知识可知，测出的折射角与真切的折射角同样．]3．偏小不变可能偏大，可能偏小，也可能不变l14．(1)l1和l3(2)偏大l35．看法析分析(1)光路图如下图，画出经过P1、P2的入射光芒，交AC面于O，画出经过P3、P4的出射光芒交AB面于O′，连结OO′，则光芒OO′就是入射光芒P1P2在三棱镜中的折射光芒．