第2课时 测量玻璃的折射率 实验思路 1.(1)折射率 (2)光路 2. 实验器材 量角器 物理量的测量 2.界面 入射光线 5.挡住 挡住 6.折射光线 入射角 7.度数 8.折射角 9. 折射率 例1 (1)CD (2)如图所示(需要测量的量是图中i和r) [解析] (1)实验的过程中,要先在白纸上放好玻璃砖,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,然后在玻璃砖另一侧观察,调整视线使P1的像被P2的像挡住,接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,使P4挡住P1、P2的像和P3,故C、D正确. (2)光路图如图所示,根据折射定律可知,需要测量入射角和折射角,即测量的量是图中i和r,由折射定律得n=. 例2 (1)B (2)磨砂的面 (3)如图所示 1.53 [解析] (1)玻璃砖的光学面不能用手直接接触,接触面的污渍会影响接触面的平整,进而影响折射率的测定,B正确. (2)为了不影响观察实验,应选择磨砂的面接触纸面. (3)光路图如图所示.设方格纸上小正方形的边长为l,光线的入射角为θ1,折射角为θ2,则sin θ1=≈0.798,sin θ2=≈0.521,所以该玻璃砖的折射率 n==≈1.53. 例3 (1)光学面 (2)P1、P2的像以及P3 远 (3) (4)如图所示 (5) [解析] (1)玻璃砖的光学面不能用手直接接触,否则,接触面的污渍会影响接触面的平整,进而影响折射率的测定. (2)在确定P3、P4位置时,应使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P1、P2的像以及P3;折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的,大头针间的距离太小,引起的角度会较大,故P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些,可以提高准确度. (3)根据折射定律有n=. (4)连接P1和P2并延长交玻璃砖的上表面于O1点,连接P3和P4并延长交玻璃砖的下表面于O2点,连接O1O2,则O1O2是光在玻璃内的折射光线,作好光路图如图所示. (5)因为sin i=、sin r=,则该玻璃砖的折射率为n==. 例4 (1)如图所示 (2)入射角θ1和折射角θ2 如图所示 (3) [解析] (1)光路图如图所示,画出通过P1、P2的入射光线,交AC于O,画出通过P3、P4的出射光线,交AB于O',连接O、O',则光线OO'就是入射光线P1P2在三棱镜中的折射光线. (2)在所画的图上画出虚线部分,并注明入射角θ1和折射角θ2,用量角器量出θ1和θ2(或用直尺测出线段EF、OE、GH、OG的长度). (3)n=(或因为sin θ1=,sin θ2=,则n==). 随堂巩固 1.AB [解析] 实验时,尽可能将大头针竖直插在纸上,且P1与P2之间、P2与O点之间、P3与P4之间、P3与O'点之间距离要稍大一些.入射角θ1应适当大一些,以减小测量角度的误差,但入射角不宜太大,也不宜太小.实验中严禁用玻璃砖代替尺子画线. 2.(1)①③②⑤④ (2)偏小 [解析] (1)根据测定玻璃的折射率实验的步骤,步骤排序应该为①③②⑤④. (2)根据折射率的定义n=,宽度增加后,如图所示,θ1不变θ2增大可知测得的n偏小. 3.(1)如图所示 (2)如图所示 [解析] (1)光路图如图所示. (2)为计算折射率,应测量出光线的入射角和折射角,标注如图中r、i所示;由折射定律可得,折射率的计算公式为n=.第2课时 测量玻璃的折射率 【实验思路】 1.实验目的 (1)测定玻璃的 . (2)学会用插针法确定 . 2.实验原理 如图所示,当光线AO以一定入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时,通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线O'B,从而求出折射光线OO'和折射角θ2,再根据n= 算出玻璃的折射率. 【实验器材】 一块两面平行的玻璃砖、白纸、木板、大头针(4枚)、 (或圆规、三角板)、刻度尺. 【物理量的测量】 1.把白纸铺在木板上. 2.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 . 3.把玻璃砖放在白纸上,并使其长边与aa'重合,再用直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.在玻璃砖bb'一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P ... ...
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