4.1.2测量玻璃砖的折射率课件-高二上学期物理人教版选择性

第四章

光.2光的折射——测定玻璃的折射率选择性必修第一册知识回顾1、折射定律内容是什么？2、如何计算介质的折射率？1．测定玻璃的折射率。2．学会用插针法来确定光路。一、【实验目的】二、【实验器材】梯形玻璃砖长方形玻璃砖大头针图钉白纸直尺、量角器木板三、【实验原理】光以一定角度从空气射入玻璃砖后再射出，它的光路图是怎样的？在草稿纸上画出光路图。交流讨论ABDCir

实验中需要测哪些物理量？如何测量？交流讨论-8-8三、【实验原理】如图所示,通过插针法找出跟入射光线对应的出射光线,从而找出折射光线和折射角θ2,再根据n=求出玻璃的折射率。四、实验步骤1.把白纸铺在塑料板上。97.改变入射角,重复实验。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作为入射光线。3.把长方形玻璃砖放在白纸上,并使其长边与aa'重合,再用刻度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。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。五、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°)。当θ1太大时,反射光较强,出射光较弱;当θ1太小时,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作尺子画界线。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。六、误差分析1.入射光线、出射光线确定的准确性造成误差,故在入射侧和出射侧所插两枚大头针的间距应大一些。2.入射角和折射角的测量造成误差。入射角应适当大一些,可以减小测量的相对误差。11七、数据处理1.计算法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。算出不同入射角时的,并取平均值。2.作sinθ1-sinθ2图象改变不同的入射角θ1,测出不同的折射角θ2,作sinθ1-sinθ2图象,由n=可知图象应为直线,如图所示,其斜率为玻璃的折射率。113.辅助线段法4.单位圆法

1、测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa′和bb′分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示.在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“＋”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4.(1)在插P3和P4时，应使________(选填选项前的字母).A.P3只挡住P1的像B.P4只挡住P3C.P3同时挡住P1、P2的像D.P4挡住P3及P1、P2的像(2)按(1)中的做法确定大头针P3和P4的位置，请将光路图补充完整，并在图中标出需要测量的量，则玻璃砖的折射率可表示为n＝______.(用图中标出的测量量表示)CD典例分析

2、在测定玻璃折射率的实验中:(1)某同学实验插针的步骤如下(2)以通过P1、P2的直线与玻璃砖的交点O为圆心,以某一适当长度R为半径画圆,与OA交于A,与OO'的延长线交于C,如图所示,过A、C分别作玻璃砖界面的法线MN的垂线,图中B、D分别为垂足,用刻度尺量得AB=45mm,CD=30mm,则玻璃砖的折射率为

。

A.在表示入射光线的AO上插上大头针P1、P2;B.通过玻璃砖观察P2、P1,调整视线,直到P1的像被P2的像挡住;C.再观察一侧插上大头针P3、P4,记下P3、P4的位置。这位同学在操作中有什么重要疏漏?

插针时应使P3挡住P1和P2的像,P4挡住P1、P2、P3的像

1.5典例分析3、在用插针法测定玻璃折射率的实验中，甲、乙两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中①和②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖.他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb