第四章 光 4.1.2实验：测玻璃的折射率 如何测定玻璃砖的折射率？ 导入新课 A B O O? i r i 插针法 ???? ? ???? ? ???? ? ???? ? E E’ N’ N G1 G2 G3 G4 1．画EE′；再画AB；然后画NN′。 2．直尺紧靠玻璃砖，取下玻璃砖，画FF′ B A C D 3．插G1、G2，放回玻璃砖，观察G1、G2的像，调整视线方向，直到G2挡住G1。 4．用G3挡住G1和G2，插G3；用G4挡住G3 、G1、G2，插G4。 5．移去大头针和玻璃砖，画直线CD，连BC。 F F’ 一、实验思路 思考：测定玻璃砖的折射率，怎样简便地确定与入射光AO线对应的折射光线呢？ 1.计算法 改变入射角i，测出相应的折射角r，作sini-sinr图象。如图，图象为直线，其斜率等于玻璃的折射率。 sini sinr 0 a a? P1 P2 P3 P4 A B O O? i r N N? 2.作sini-sinr图象 算出不同入射角时的 ，并取平均值。 用量角器测量入射角i和折射角r，并查出其正弦值sini和sinr。 二、物理量测量与数据分析 3.单位圆法 i A B O O? r a a? E F D C 三、实验操作 平均值法 算出不同入射角时的比值 ，最后求出在几次实验中所测的 平均值，即为玻璃砖的折射率。 四、实验数据处理 图象法 以sinθ1值为横坐标、以sinθ2值为纵坐标，建立直角坐标系，如图所示。描数据点，过数据点连线得一条过原点的直线。求解图线斜率为k 故玻璃砖折射率： 实验数据处理 单位圆法 i A B O O? r a a? E F D C 五、实验注意事项 实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，两大头针间距、大头针和砖块的间距应适当大一些 入射角应适当大一些，但入射角不宜太大，也不宜太小。 玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm以上。 在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁面。更不能把玻璃砖界面当尺子画界线。 六、误差分析 （1）实验中，当玻璃砖和平行线发生了平移，对最后的结果有无影响？ 真实光路 误差光路 无影响 折射角不变 误差分析 （2）实验中，当平行线画得比玻璃砖宽，对最后的结果有无影响？ 真实光路 误差光路 得到折射率偏小 折射角偏大 反之，偏小 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P3 C.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 课堂评价 i r 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 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.在观察的一侧插上大头针P3、P4，记下P3、P4的位置。 这位同学在操作中有什么重要疏漏? _____ (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=45 mm，CD=30 mm，则玻璃砖的折射率为 。? 插针时应使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3及P1、P2、的像。 1.5 (3)用“插针法”找出与入射光线对应的出射光线，现有甲、乙、丙、丁四位同学分别做出如图所示的四组插针结果。 ①从图上看，肯定把针插错了的同学是 。? ②从图上看，测量结果准确度最高的同学是 。? 丁 甲、乙 3.如图所示，我国航天员王亚平在天宫课堂上演示了微重力环境下的神奇现象。液体呈球状，往其中央注入空气，可以形成一个同心球形气泡。假设液体球与气泡半径之比为5 ... ...
