134实验测定玻璃的折射率

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1、实验：测定玻璃的折射率编私fl陣霞葛建光【实验目的】测定玻璃的折射率【实验原理】用插针法确定光路，找岀跟入射光线相对应的折射光线，用跫角器测入射角3和折射角沒2,根据折射定律计算出玻璃的折射率n=sing/sin沒2【实验器材】两而平行的玻璃砖，平木板，白纸，图钉，大久•针，直尺，S角器图13-实-1【实验过程】1、把白纸用阁钉钉在木板上2、在闩纸上画一条直线aa'作为玻璃砖的上界血，凼一•条线段A0作为入射光线，并过O点画!li界而的法线NN'3、把长方形的玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边跟aa'严格对齐，并画ill玻璃砖的另一

2、个K:边bb'。4、在AO线段上竖直地插上两枚人头针Pi、P2,在玻璃砖的bb'—侧竖直地插上大失针P3,调整眼睹观察的视线，耍使P3恰好能挡住PjNP2在玻璃砖屮的像。5、用同样的方法在玻璃砖的bb'—侧再插上大久•针P4、使P4能同吋挡住P3本身和P,、P2的像。6、记下P3、P4的位置，移去玻璃砖和人头针。过P3、P4引直线O'B与bb'交于O'点，迕接0、0'，◦0'就是入射光AOA玻璃砖内的折射光线的方向。入射角z‘=ZAON,折射角z-ZO'ON'。7、用:W:角器量出入射角z•和折射角r。从三角函数表屮杏出入射角和折

3、射角的正弦位，记入自己设计的表格里。8、用上面的方法分别求出入射角是3045°、60°时的折射角。査出入射角和折射角的正弦值，把这些数据也记在表格里。9、计算岀不M入射角时sim'/sinr的位。求岀几次实验中测fli的sin//sinr的平均值，就是玻璃的折射率。【数据处理】方法一：在找到入射光线和折射光线后，以入射点0为圆心，以任意长为半径画圆，分别与A0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',川直尺量出CC'和DD'的长，如图13-实-2:由于sin/=CCDD

4、'sinr=CODOifUCO=DO,所以折射率：zisinzCCsinrDD’重复以上实验，求得各次折射率的值，然后求其T均值,方法二：根据折射定律可得=因此有sinr=-sin/。在多次改变入射角、测量相对应的入sinrn射角和折射角正弦值菽础匕以sin/:值为横坐标、以sinr值为纵坐标，建立直角坐标系，sinr如图13-实-3所示。描点，过点连线得-•条过原点的直线。求解阁线斜率，设斜率为A,则々=故玻璃砖折射率77二+nksini图13-实-3【误差分析】1、入射光线、川射光线确定的准确性造成误差，故入射侧、ill射侧所

5、插两枚大久•针之间距离应该大一些，玻璃砖应宽一些。2、入射角和折射角的测景造成误差，故入射角极适当人些，以减小测景的相对误差。【注意事项】1、实验过程屮，玻璃砖在纸上的位置不可移动。2、川手拿玻璃砖时，不能触摸光洁的光学而。严愁把玻璃砖当尺了画玻璃砖的两个折射而。3、人头针应竖直地插在白纸上，且玻璃砖每一侧的两枚人头间、匕和匕间的距离应尽最大一些，以减少确定光路方向时造成的误差。4、实验吋入射角应适当地人些，以减小测景角度的误差；似入射角也不宜过人，否则在另一侧看不到Pi、P2的像，不便于插大头针P3、5、玻璃砖应选川宽度较大的，

6、宜在5cm以上，苦宽度太小，则测虽误差较大。【例题分析】【例1】在用两血平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验屮，其实验光路如图13-实-4所示，对实验屮的一些具体问题，卜*列意见正确的是（）A.为了减少作阁误差，P3*P4的距离应适当取大些B.为减少测量误差，P,、P2的连线与玻璃砖界面的火角应尽景人些C.若P,、？2的距离较大吋，通过玻璃砖会看不到PrP2的像D.若匕、P2连线与法线NN*火角较人吋，奋可能在bb1—侧就肴不到P2的像图13-实-5【例2】某同学由于没旮量角器，他在完成了光路图以后，以0点为圆心，10.00cm长为半

7、径岡尚

8、分别交线段OA于A点，交O、O’连线延长线于C点。过A点作法线NN*的垂线AB交NN’于B点过C点作法线NN*的垂线CD交于NN’于D点，如图13-实-5所示，川刻度尺景得OB=8.00cm，CD=4.00cm。甶此可得出玻璃的折射率n=。【分层练习】实验：测定玻璃的折射率班级姓名学号)1、迕测定玻璃砖折射率的实验中为了减小实验误差，应该注意的是A、玻璃砖的厚度宜大些B、入射角应尽量小些C、大头针应垂直地插在纸側上D、大久•针？

9、与匕及匕与？4之间的距离应适当大些作出图象如()2、某同学做“测定玻璃折射率”的实验中，用他测

10、得的多组入射角/与折射角r,图13-实-6图13-实-6所示，卜列判断正确的是A、他做实验时，光线足由空气射入玻璃B、玻璃的折射率为0.67C、玻璃的折射率为1.5D、阁象的斜率表示玻璃的折射率3、在测定玻璃折射率的实验中：(1)某同学实验插针的步