
实验 测定玻璃的折射率 实 验 准 备 原理说明 根据光的折射定律,测定玻璃的折射率。 1.当光线AO以一定的入射角穿过两面平行的玻璃砖时,由于在两个玻璃界面上都要发生折射,出射光线O′B与入射光线AO相比,虽传播方向没有改变,但发生了一定的侧移.如图11-1所示。所以只要确定光线AO和O′B,从而测量入射角和折射角r,则玻璃折射率即可求得。 2.确定入射光线AO和出射光线O′B的方法:由于光线给人的感觉是直线传播的,所以当人的眼睛从B处透过玻璃观察时,会感到A、O、O′、B,在同一直线上。为此,可用插大头针的方法来简单地确定光线AO和O′B。当用两枚大头针P1和P2确定入射光线AO后,可用透过玻璃观察P1和P2像的方法来确定大头针P3和P4的位置,即确定出射光线O′B的位置。 步骤规范 实 验 步 骤 操 作 规 范 一、确定界面aa′,bb′,入射点O,法线ON,入射光线AO。1.在白纸上适当位置画界面aa′,放上玻璃砖,记下玻璃砖位置,用直尺画出另一界面bb′,aa′与bb′平行(见图11-2)。2.在aa′上确定入射点O。3.用直尺作法线ON和入射光线AO 1.⑴用图钉将白纸钉在木板上,玻璃砖应放在白纸的中央,在白纸上用削尖的铅笔画直线aa′为界面,界面aa′位置适当。⑵画界面aa′和bb′时必须用直尺,不能用玻璃砖代替直尺。2.入射点O位置要取适当3.光线要标注方向4.在每次实验中,玻璃砖切勿移动5.铅笔要削尖,以求画线纤细、明晰,作图准确 二、确定折射光线位置1.在入射光线AO上插上大头针P1与P2。2.确定大头针P3和P4的位置:透过玻璃砖观察大头针P1和P2的像,调整视线角度,使P2的像挡住P1的像,同时在观察的一侧插上大头针P3和P4使P3挡住P1和P2的像,使P4挡住P3和P1、P2的像(如图11-2所示)。 1.⑴大头针要插直⑵大头针P2和P3应稍靠近玻璃界面⑶大头针之间间隔一般宜在5厘米以上。2.⑴观察时,用一只眼睛,且眼睛与玻璃等高。⑵在观察时,大头针P3、P4的针尖部与P1、P2针尖部的像应该在一直线上。 三、作光路图1.移去大头针,用直尺作出出射光线O′B。2.连接OO′,作出折射光线。 1.出射光线O′B应过大头针P3、P4针尖留下的小孔。2.要标注光线方向。 四、量出入射角,折射角1.正确标定入射角和折射角r。2.用量角器测量入射角和折射角r的大小。 用上述方法分别求出入射角是15°、30°、45°、60°、75°时的折射角。 思考 为了使实验精确,入射角应适当取大一些。但是入射角太大,则 光较强,而 光较弱,不易观察到P1,P2的像。 实 验 报 告 日期: 年 月 日 同组实验者 实验目的 实验器材 实验记录、数据处理(自己设计表格) 表11-1测定玻璃的折射率 实验次数 实验结论 测得玻璃的折射率n = 。 实验练习 1.关于“测定玻璃折射率”实验中下列说法错误的是: A.有一组入射角()和折射角,便可算出玻璃的折射率 B.在本实验中采用玻璃砖,这是因为只有用玻璃砖才能测出玻璃的折射率 C.本实验的各实验步骤,都是为找到给定入射角的折射角而设计的 D.棱镜、半圆形玻璃砖等都可以用来测定玻璃的折射率 2.两个同学各设计一个数据记录表格,而且都已完成了计算,你认为谁是对的? 甲设计的表格是: 次数 i sini r sinr n 1 30° 0.500 20.9° 0.357 1.40 1.40 2 45° 0.707 30.5° 0.508 1.39 3 60° 0.866 38.0° 0.616 1.41 乙设计的表格是: 次数 1 2 3 角平均值 正弦值 n i 30° 45° 60° 45° 0.707 1.42 r 20.9 30.5° 38.0° 28.8° 0.497 3.某同学取测玻璃折射率,他移开玻璃砖时,白纸上留下的痕迹如图11-3所示,请你替他完成剩下的步骤直到求出折射率来。测得r= ,求得折射率n= 。 4.在本实验中,某同学有如下操作步骤: A.把玻璃砖放在白纸上,使其长边与对齐,并在白纸上画出过玻璃砖另一长 ... ...
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