第十二章 实验 测定玻璃的折射率

第十二章实验测定玻璃的折射率第一页，共二十六页，2022年，8月28日考情案例导析实验测定玻璃的折射率实验理论指导知能演练提升第二页，共二十六页，2022年，8月28日第三页，共二十六页，2022年，8月28日(1)测定玻璃的折射率。(2)学会用插针法确定光路。第四页，共二十六页，2022年，8月28日第五页，共二十六页，2022年，8月28日玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器(或圆规)、三角板、铅笔。第六页，共二十六页，2022年，8月28日(1)如图实－2所示，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′。图实－2(3)画出直线AO作为入射光线，并在AO上插上P1、P2两枚

大头针。第七页，共二十六页，2022年，8月28日(4)在白纸上放上玻璃砖，使其中一个长边与直线aa′对齐，

并画出另一条长边的对齐线bb′。(5)通过玻璃砖观察并调整视线方向，使P1的像被P2挡住，

然后在观察一侧插上大头针P3，使P3同时挡住P2、P1

的像，再插上P4挡住P3及P2、P1的像。第八页，共二十六页，2022年，8月28日(6)移去玻璃砖，拔去大头针，由大头针P3、P4的针孔位

置确定出射光线O′B及出射点O′，连接O、O′得线段OO′，则OO′即玻璃砖内的折射光线。(7)用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2。(8)改变入射角，重复实验。记录下每次的入射角θ1和折

射角θ2。第九页，共二十六页，2022年，8月28日第十页，共二十六页，2022年，8月28日第十一页，共二十六页，2022年，8月28日(1)玻璃砖宜适当宽些且实验中玻璃砖的位置不要移动。用手拿玻璃砖时，只能接触玻璃砖的毛面或棱，严禁用玻璃砖当尺子画界面。(2)大头针应竖直插入，两大头针间距离宜大些。第十二页，共二十六页，2022年，8月28日(3)所选入射角不应过大，否则在另一侧看不清P1、P2

的像；也不应过小，否则测量误差较大。(4)由于要多次改变入射角重复实验，所以入射光线与

出射光线要一一对应。第十三页，共二十六页，2022年，8月28日(1)入射光线、出射光线确定的准确性造成误差。(2)入射角和折射角的测量造成误差。第十四页，共二十六页，2022年，8月28日第十五页，共二十六页，2022年，8月28日[例1]

(2011·天津高考)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图实－5中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O

在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O

缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2

的像，且P2

的像挡住P1

的像。如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失。此时只须测量出________，即可计算出玻璃砖的折射率。请用你的测量量表示出折射率n

＝________。第十六页，共二十六页，2022年，8月28日图实－5第十七页，共二十六页，2022年，8月28日第十八页，共二十六页，2022年，8月28日[例2]

某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图实－6所示。

图实－6第十九页，共二十六页，2022年，8月28日(1)此玻璃的折射率计算式为n＝________(用图中的θ1、θ2表示)。(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，

为了减小误差，应选用宽度________(填“大”或“小”)

的玻璃砖来测量。第二十页，共二十六页，2022年，8月28日第二十一页，共二十六页，2022年，8月28日[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，如图实－7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作为界面第二十二页，共二十六页，2022年，8月28日的法线，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：

图实－7第二十三页，共二十六页，2022年，8月28日(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