【课堂新坐标，同步备课参考】2013-2014学年高中物理（鲁科版，选修3-4）教师用书+课时课件+章末归纳提升+综合测试：第4章　光的折射与全反射（6份）

 如何测介质的折射率 　　课本中介绍了测玻璃折射率的一些方法．本文再介绍几种测水和玻璃的折射率的另外一些方法．请同学们注意总结． 1．测水的折射率 图4－1 (1)成像法 原理：利用水面的反射成像和水的折射成像． 方法：如图4－1所示，在一盛满水的烧杯中，紧挨杯口竖直插入一直尺，在直尺的对面观察水面，能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像，若从点P看到直尺在水下最低点的刻度B的像B′(折射成像)恰好跟直尺在水面上刻度A的像A′(反射成像)重合，读出AC、BC的长，量出烧杯内径d，即可求出水的折射率为 n＝. (2)插针法 原理：光的折射定律． 图4－2 方法：如图4－2所示，取一方木板，在板上画出互相垂直的两条线AB、MN，从它们的交点O处画直线OP(使∠PON＜45°)，在直线OP上P、Q两点垂直地插两枚大头针．把木板放入水中，使AB与水面相平，MN与水面垂直．在水面上观察，调整视线使P的像被Q的像挡住，再在木板S、T处各插一枚大头针，使S挡住Q、P的像，T挡住S及Q、P的像．从水中取出木板，画出直线ST，量出图中的角i、r，则水的折射率为n＝sin i/sin r. 图4－3 (3)视深法 原理：利用视深公式h′＝h/n. 方法：在一盛水的烧杯底部放一粒绿豆，在水面上方吊一根针，如图4－3所示．调节针的位置，直到针尖在水中的像与看到的绿豆重合，测出针尖距水面的距离即为杯中水的视深h′，再测出水的实际深度h，则水的折射率n＝h/h′. (4)全反射法 图4－4 原理：全反射现象． 方法：在一盛满水的大玻璃缸下面放一发光电珠，如图4－4所示．在水面上观察，看到一圆形的发光面，量出发光面直径D及水深h，则水的折射率n＝. 2．测玻璃的折射率 图4－5 插针法：运用光在玻璃两个界面处的折射． 如图4－5所示为两面平行的玻璃砖对光路的侧移．用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O′B，确定出O′点，画出折射光线OO′，量出入射角i和折射角r，据n＝计算出玻璃的折射率． 　用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，O为玻璃截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖的平面垂直，如下图所示的四个图中P1、P2、P3和P4是四个学生实验插针的结果． (1)在这四个图中肯定把针插错了的是_____． (2)在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是_____，计算玻璃的折射率的公式是_____． 【解析】　将P1P2看作入射光线，P3P4看作出射光线，由下图知，入射光线与界面垂直，进入玻璃砖后，传播方向不变，由画出的光路图可知A、C错误；而B中光路图虽然正确，但入射角和折射角均为零，测不出折射率，只有D能比较准确地测出折射率，角度如下图所示，其折射率n＝. 【答案】　(1)AC　(2)D　n＝ 图4－6 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4－6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．此时只需测量出____，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＝_____． 【解析】　当恰好看不见P1、P2的像时，刚好发生全反射现象，此时玻璃砖直径转过的角度θ为临界角，折射率n＝. 【答案】　玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ　 光的折射和全反射的应用 1.正确、灵活地理解、应用折射率公式 教材中给出的折射率公式为n＝(i为真空中的入射角，r为某介质中的折射角)．根据光路可逆原理，入射角、折射角是可以随光路的逆向而“换位”的．我们可以这样来理解、记忆：n＝?＝. 2．对临界角的理解 光线从介质进入真空或空气，r＝90°时，发生全反射，此时的入射角i(介)叫临界角C. 由＝＝sin C. 3． ... ...