第二节 测定介质的折射率 第四章 光及其应用 学习目标 1. 通过测量玻璃砖的折射率实验，加深对折射率的理解，学会测量介质的折射率； 2. 了解相对折射率和绝对折射率的概念； 3. 通过实验，理解光通过平行玻璃砖的光路规律，掌握处理数据与减小误差的方法。 一、实验目的 1.理解测定玻璃的折射率的原理； 2.会用 “＿＿＿”确定光路； 3.会对实验数据进行处理和误差分析。 插针法 二、实验原理 用插针法确定光路，找出跟入射光线相对应的＿＿＿＿，用＿＿＿测出入射角i和折射角γ，根据＿＿＿＿计算出玻璃的折射率＿＿＿＿＿。 折射光线 量角器 折射定律 ????=sin????sin???? ? 三、实验器材 长方形玻璃砖、白纸、木板、＿＿＿、 图钉、＿＿＿、三角板(或直尺)、铅笔。 大头针 量角器 四、实验步骤 1. 用图钉把白纸固定在木板上，在白纸 上画一直线aa'作为＿＿，过aa'上的一点O画出界面的法线NN' ，并画一条线段AO作为＿＿光线。 2.把＿＿＿＿＿＿放在白纸上，并使其长边与aa' ＿＿，再用刻度尺画出玻璃砖的＿＿＿＿＿。 界面 入射 长方形玻璃砖 重合 另一边bb' 测折射率实验.mp4 四、实验步骤 3.在线段AO上竖直地插上＿＿＿＿＿＿＿＿。 4.从玻璃砖bb'一侧透过玻璃砖观察＿＿＿＿＿＿＿＿，调整视线的方向直到P1的像被P2的像＿＿。再在bb'一侧插上＿＿＿＿＿＿＿＿，使＿能挡住P1、P2的像，＿能挡住P3本身及P1、P2的像。 5.移去＿＿＿，在拔掉P1、P2、P3、P4的同时分 别记下它们的＿＿，过P3、P4作直线O'B交bb'于O' 。 连接O、O' ，OO'就是玻璃砖内＿＿＿＿的方向。 ∠AON为＿＿角，∠O'ON'为＿＿角。 6.用量角器量出入射角i和折射角γ，查出入射角和折射角的正弦值。 两枚大头针P1、P2 大头针P1、P2的像 挡住 两枚大头针P3、P4 P3 P4 玻璃砖 位置 折射光线 入射 折射 五、注意事项 1.实验时，应尽可能将大头针＿＿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＿＿＿＿。 2.入射角i不宜太大(接近90°)，也不宜太小(接近0°)。当i太大时，反射光＿＿，折射光＿＿；当i太小时，入射角、 折射角测量的相对误差＿＿。 3.操作时，手不能触摸玻璃砖的＿＿＿＿＿， 更不能把＿＿＿＿＿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＿＿。 5.玻璃砖应选宽度＿＿的(宜5 cm以上)，若宽度＿＿，则测量误差较大。 竖直 稍大一些 较强 较弱 较大 光洁光学面 玻璃砖界面 改变 较大 太小 六、数据处理 {5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}次序 入射角i 折射角γ sini sinγ ????=???????????????????????????????? ????=????????(????????+????????+????????+????????+????????) 1 2 3 4 5 1.计算法：用量角器测量入射角i和折射角γ，并查出其正弦值sini和sinγ，算出不同入射角时的＿＿＿的值，并取＿＿＿作为测量结果。 ???????????????????????????????? ? 平均值 六、数据处理 2.作图法：改变不同的入射角i， 测出不同的折射角γ，作sin i – sinγ 图象，由????＝????????????????????????????????可知图象应为＿＿， 其＿＿为玻璃的折射率。 ? ． ． ． ． ． 直线 斜率 六、数据处理 3.辅助线法：作AC垂直于NN' ， 垂足为C，量出AC、AO的长度， 可得????????????????＝＿＿，作DE垂直于NN' ， 垂足为E，量出DE、DO的长度， 可得????????????????＝＿＿，则????＝????????????????????????????????＝＿＿＿＿。 ? C ???????????????? ? D E ???????????????? ? ?????????????????????????????????? ? 六、数据处理 4.单位圆法：以入射点O为圆心， 以适当长度为半径画圆，交入射光线 AO于F点，交折射光线于F' ，分别过 F、F'作NN'的垂线，垂足分别为G、 G' ，则????＝????????????????????????????? ... ...
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