13.4实验 测定玻璃的折射率
实验 测定玻璃的折射率
[解析] (1)sini= l1 ,sinr= l3 ,因此玻璃的折射率 n
BO
CO
l1
=ssiinnri=
BO l3
=ll13,因此只需测量
l1
和
l3
即可.
CO
(2)当玻璃砖顺时针转过一个小角度时,在处理数据时,认
为 l1 是不变的,即入射角不变,而 l3 减小,所以测量值 n =ll13将偏大. [答案] (1)l1 和 l3 n=ll31 (2)偏大
一、实验目的 1.测定玻璃的折射率. 2.学会用插针法确定光路.
二、实验原理 如图实-14-1 所示,当光线
AO1 以一定的入射角 θ1 穿过两面 平行的玻璃砖时,通过插针法找出 跟入射光线 AO1 对应的出射光线 O2B,从而求出折射光线 O1O2 和 折射角 θ2,再根据 n=ssiinnθθ12或 n= QPNN′算出玻璃的折射率.
(7)用量角器测量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值 sinθ1和sinθ2.
(8)改变入射角,重复实验.记录下每次的入射角θ1和折射 角θ2.
2.数据处理 (1)计算法:用量角器测量入射角 θ1
和折射角 θ2,并查出其正弦值 sinθ1 和 sinθ2.算出不同入射角时的ssiinnθθ12, 并取平均值. (2)作 sinθ1-sinθ2 图象:改变不同的入射角 θ1,测出不同的 折射角 θ2,作 sinθ1-sinθ2 图象,由 n=ssiinnθθ12可知图象应 为直线,如图实-14-3 所示,其斜率为折射率.
MN上可能只出现一个亮点 B.左侧亮点到A点的距离x1一定小于右侧亮点到A点的
距离x2 C.左侧亮点到A点的距离x1一定大于右侧亮点到A点的
距离x2 D.要使左侧亮点到A点的距离x1增大,应减小入射角
高中物理选修课件第十三章光实验测定玻璃的折射率
汇报人:XX
汇报时间:20XX-01-17
目录
• 实验目的与原理 • 实验器材与步骤 • 数据记录与处理 • 误差来源及减小方法 • 实验结论与拓展应用 • 思考题与课堂互动环节
01
实验目的与原理
实验目的
01 02
掌握折射定律
通过实验观察和测量,使学生深入理解和掌握折射定律,即入射光线、 折射光线和法线在同一平面内,且入射角和折射角的正弦之比等于两种 介质的折射率之比。
发言三
提出自己对折射率物理意义的理解 和思考。
THANKS
注意事项
在实验过程中,要确保玻璃砖的表面干 净、平整,避免影响光线的传播和测量
。
在计算折射率时,要确保使用的数据是 在同一条件下获得的,避免因条件不同
而产生的误差。
入射角和折射角的测量要精确,尽量减 小误差。可以使用多次测量求平均值的 方法来提高测量的准确性。
实验结束后要及时清理实验器材和场地 ,保持整洁。
折射定律描述了入射光线、折射光线和法线之间的关系,以及入射角 和折射角之间的关系。根据折射定律,可以推导出两种介质的折射率 之比等于入射角和折射角的正弦之比。
测定玻璃折射率的意义
材料光学性质的研究
玻璃的折射率是反映其光学性质的重要参数之一。通过测量玻璃的折射率,可以了解玻璃 对光的传播和偏折能力,进而研究其光学性质和应用。
对筛选后的数据进行统计分析,计算折射 率的平均值、标准差等统计量,以评估实 验结果的稳定性和精度
利用图表展示入射角与折射角之间的关系 ,以及折射率的变化趋势,便于直观分析 和理解
结果表达与讨论
结果表述
根据实验数据和图表,对玻璃的折射 率进行定量描述,给出具体的数值范 围和变化趋势
测定玻璃的折射率实验报告
测定玻璃的折射率实验报告测定玻璃的折射率实验报告引言:折射率是光线从一种介质射入另一种介质时发生折射的现象,是光在不同介质中传播速度的比值。
测定玻璃的折射率是物理实验中常见的一项实验,通过测量光线从空气射入玻璃中的折射角和入射角,可以得到玻璃的折射率。
本实验旨在通过测定不同角度下光线的折射角和入射角,计算出玻璃的折射率,并探究光在玻璃中传播的规律。
实验装置和原理:实验中所用的装置包括一束光源、一块玻璃板、一支直尺和一个测角器。
光线从光源射入玻璃板,经过折射后,形成折射光线。
根据光的折射定律,入射角和折射角之间的关系可以用下式表示:n1*sin(θ1) = n2*sin(θ2)其中,n1和n2分别表示光在空气和玻璃中的折射率,θ1和θ2分别表示入射角和折射角。
实验步骤:1. 将玻璃板放置在水平桌面上,并用直尺固定住。
2. 将光源放置在玻璃板的一侧,使光线垂直射入玻璃板。
3. 在玻璃板的另一侧,使用测角器测量入射角和折射角。
4. 重复步骤3,分别测量不同入射角下的折射角。
5. 记录实验数据。
实验数据:根据实验步骤所述,我们进行了多次实验,测量了不同入射角下的折射角,并记录了相关数据。
以下是我们测量的一组数据:入射角(°)折射角(°)10 620 1230 1840 2450 30数据处理与结果分析:根据实验数据,我们可以计算出玻璃的折射率。
通过将入射角和折射角代入光的折射定律公式,我们可以得到以下结果:入射角(°)折射角(°)折射率10 6 1.6720 12 1.6730 18 1.6740 24 1.6750 30 1.67通过对多组实验数据的处理,我们可以发现,在不同的入射角下,折射率保持不变。
这说明玻璃的折射率是一个固定的值,与入射角无关。
这个结果与我们的预期相符,也符合光的折射定律。
实验误差分析:在实验过程中,由于测量仪器的精度限制以及操作者的误差,可能会导致实验数据存在一定的误差。
实验:测定玻璃的折射率
实验:测定玻璃的折射率1.实验原理: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′,然后测量出角θ1和θ2,代入公式计算玻璃的折射率.2.实验器材:白纸、图钉、大头针、直尺、铅笔、量角器、平木板、长方形玻璃砖.3.实验过程:(1)铺白纸、画线.①如图所示,将白纸用图钉按在平木板上,先在白纸上画出一条直线aa′作为界面,过aa′上的一点O画出界面的法线MN,并画一条线段AO作为入射光线.②把玻璃砖平放在白纸上,使它的长边跟aa′对齐,画出玻璃砖的另一条长边bb′.(2)插针与测量.①在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线的方向,直到P1的像被P2挡住,再在观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P1、P2的像及P3,记下P3、P4的位置.②移去玻璃砖,连接P3、P4并延长交bb′于O′,连接OO′即为折射光线,入射角θ1=∠AOM,折射角θ2=∠O′ON.③用量角器测出入射角和折射角,查出它们的正弦值,将数据填入表格中.④改变入射角θ1,重复实验步骤,列表记录相关测量数据.4.数据处理:计算每次的折射率n,求出平均值n.5.注意事项(1)玻璃砖应选用厚度、宽度较大的.(2)大头针要插得竖直,且间隔要大些.(3)入射角不宜过大或过小,一般在15°~75°之间.(4)玻璃砖的折射面要画准,不能用玻璃砖界面代替直尺画界线.(5)实验过程中,玻璃砖和白纸的相对位置不能改变.1.用三棱镜做测定玻璃折射率的实验,先在白纸上放好三棱镜,在棱镜的一侧插入两枚大头针P1和P2,然后在棱镜的另一侧观察,调整视线使P1的像被P2的像挡住,接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3和P1、P2的像,在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示.(1)在图上画出所需的光路.(2)为了测出棱镜玻璃的折射率,需要测量的量是__________,在图上标出它们.(3)计算折射率的公式是__________________.解析:(1)如图所示,画出通过P 1、P 2的入射光线,交AC 面于O ,画出通过P 3、P 4的出射光线交AB 面于O ′,则光线OO ′就是入射光线P 1P 2在三棱镜中的折射光线.(2)在所画的图上注明入射角θ1和折射角θ2,并画出虚线部分,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)根据折射率的定义可知n =sin θ1sin θ2⎝⎛ 或因为sin θ1=EF OE , sin θ2=GH OG ,则n =EF OE GH OG =⎭⎫EF ·OG OE ·GH . 答案:(1)见解析 (2)θ1和θ2(或线段EF 、OE 、GH 、OG 的长度) (3)n =sin θ1sin θ2⎝⎛⎭⎫或n =EF ·OG OE ·GH 2.在“测定玻璃的折射率”的实验中,某同学经正确的操作,插好了4枚大头针P 1、P 2和P 3、P 4,如图所示.(1)在坐标线上画出完整的光路图,并标出入射角θ1和折射角θ2.(2)对你画出的光路图进行测量,求出该玻璃的折射率n =________(结果保留2位有效数字).解析:(1)过P 1、P 2作直线与玻璃砖长表面交于O 点,过O 点作长表面的垂线EF ,即为过O 点的法线;过P 3、P 4作直线与玻璃砖短表面交于O ′点,过O ′点作短表面的垂线MN ,即为过O ′点的法线;连接O 、O ′两点;从P 1到P 4在三段线段上依次标出方向.如图所示.(2)根据图可知sin θ1=222+22=22 sin θ2=112+1.752=465 根据折射率公式得n =sin θ1sin θ2=22465=1308=1.4 答案:(1)见解析 (2)1.43.(2016·福建晋江联考)在“测定玻璃折射率”的实验中,如图所示为所插四枚大头针的位置,aa ′为事先确定好的玻璃砖的其中一平行边,bb ′为准确操作时应画出的玻璃砖的另一平行边.(1)如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些,bb ′移到图中虚线①位置,而在作光路图时aa ′不变,则所测得的折射率将________(填“偏大”“偏小”或“不变”);(2)若所使用的玻璃砖的bb ′边与aa ′不平行(如图虚线②所示),其他操作无误,则所测得的折射率将________(填“偏大”“偏小”或“不变”).解析:(1)如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些,bb ′移到图中虚线①位置,而在作光路图时aa ′不变,作出光路图如图所示,测量得到的入射角没有变化,而折射角偏小,根据折射率公式n=sin i sin r可知,所测得的折射率将偏大.(2)测折射率时,只要操作正确,与玻璃砖形状无关.所以若所使用的玻璃砖的bb′边与aa′不平行,其他操作无误,则所测得的折射率将不变.答案:(1)偏大(2)不变课时规范训练[基础巩固题组]1.(多选)已知介质对某单色光的临界角为θ,则()A.该介质对此单色光的折射率为1 sin θB.此单色光在该介质中传播速度为c sin θ(c为真空中光速) C.此单色光在该介质中的波长是真空中波长的sin θ倍D.此单色光在该介质中的频率是真空中的1 sin θ解析:选ABC.介质对该单色光的临界角为θ,它的折射率n=1sin θ,A正确;此单色光在介质中的传播速度v=cn=c sin θ,B正确;波长λ=vf=c sin θc/λ0=λ0sin θ,C正确;光的频率是由光源决定的,与介质无关,D错误.2.如图,一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b,波长分别为λa、λb,该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b,则()A.λa<λb,n a>n bB.λa>λb,n a<n bC.λa<λb,n a<n bD.λa>λb,n a>n b解析:选B.由题图可知,在入射角相同的情况下,光线a的偏折程度小于光线b的偏折程度,因此光线a的折射率小于光线b的折射率,故选项A、D错误;由于折射率越大频率越高,因此光线a的频率小于光线b的频率,由c=λν可知光线a的波长大于光线b的波长,选项B正确.3.某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n.如图甲所示,O是圆心,MN是法线,AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径.该同学测得多组入射角i 和折射角r,作出sin i-sin r图象如图乙所示.则()。
高考物理实验-测定玻璃的折射率
测定玻璃的折射率知识元测定玻璃的折射率知识讲解一、实验目的测定玻璃的折射率.二、实验原理折射率公式n=.三、实验器材木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、量角器、三角板、铅笔.四、实验步骤1.把白纸用图钉钉在木板上.2.在白纸上画一条直线aa′作为界面,画一条线段AO作为入射光线,并过O点画出界面aa′的法线NN′.3.把长方形的玻璃砖放在白纸上,使它的一条边跟aa′对齐,并画出玻璃砖的另一个长边bb′.4.在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2.5.在玻璃砖的bb′一侧竖直地插上大头针P3,用眼睛观察调整视线要使P3能同时挡住P1和P2的像.6.同样地在玻璃砖的bb′一侧再竖直地插上大头针P4,使P4能挡住P3本身和P1、P2的像.7.记下P3、P4的位置,移去玻璃砖和大头针,过P3、P4画直线O′B与bb′交于O′点,连接OO′,OO′就是玻璃砖内的折射光线的方向,入射角θ1=∠AON,折射角θ2=∠O′ON′.8.用量角器量出入射角θ1和折射角θ2的度数.9.从三角函数表中查出入射角和折射角的正弦值,记入自己设计的表格里.10.用上面的方法分别作出入射角是30°、45°、60°时的折射角,查出入射角和折射角的正弦值,把这些数据也记在表格里.11.算出不同入射角时的值,比较一下,看它们是否接近一个常数,求出几次实验中所测的平均值,这就是玻璃的折射率.12.也可用如下方法求折射率n.用圆规以O为圆心,任意长为半径画圆,交入射线于P点,交折射线于Q点;过P作法线的垂线,交于N,过Q作法线的垂线,交于N′;用刻度尺分别测出PN和QN′之长,则n=.五、注意事项1.用手拿玻璃砖时,手只能接触玻璃砖的毛面或棱,不能触摸光洁的光学面.严禁把玻璃砖当尺子画玻璃砖的两个边aa′、bb′.2.实验过程中,玻璃砖在纸上的位置不可移动.3.大头针应竖直地插在白纸上,且玻璃砖每一侧的两枚大头针P1和P2间、P3和P4间的距离应尽量大一些,以减少确定光路方向时造成的误差.4.实验时入射角不宜过小,否则会使入射角和折射角的值偏小,增大测量误差;入射角也不宜过大,否则在bb′一侧要么看不到P1、P2的虚像,要么看到P1、P2的像模糊不清,并且变粗,不便于插大头针P3、P4.例题精讲测定玻璃的折射率例1.某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸。
高考物理总复习 实验十三 测定玻璃的折射率课件
(1)此玻璃的折射率计算式为n=________(用图中的 θ1、θ2表示);
(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择, 为了减小误差,应选用宽度_____(填“大”或“小”) 的玻璃砖来测量.
[解析] (1)由折射率公式可得 n=ssiinn((9900°°--θθ12))=
cos θ1 cos θ2
4.实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改 变.
5.玻璃砖应选用宽度较大的,宜在5 cm以上,若宽 度太小,则测量误差较大.
【误差分析】 1.入射光线、出射光线确定的准确性造成误差,故 入射侧、出射侧所插两枚大头针间距应大一些. 2.入射角和折射角的测量造成误差,故入射角应适 当大些,以减小测量的相对误差.
考点核心突破
考点一 实验原理与操作
(2012·浙江理综)在“测定玻璃的折射率”实验 中,某同学经正确操作插好了4枚大头针,如图实ⅩⅢ -5所示.
图实ⅩⅢ-5
(1)在图中画出完整的光路图; 图实ⅩⅢ-6
(2)对你画出的光路图进行测量和计算,求得该玻璃 砖的折射率n=________(保留3位有效数字);
图实ⅩⅢ-1 【实验器材】 玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器(或圆 规)、三角板、铅笔.
【实验过程】 一、实验步骤 1.如图实ⅩⅢ-2所示,把白纸铺在木板上.
图实ⅩⅢ-2
2.在白纸上画一直线EE′作为界面,过EF上的一点 B画出界面的法线NN′,并画一条线段AB作为入射光 线.
3.把长方形玻璃砖放在白纸上,并使其长边与EE′ 重合,再用直尺画出玻璃砖的另一边FF′.
(2)玻璃砖的宽度越大,出射光线的侧移量越大,玻璃 砖中折射光线的误差越小,所以应选用宽度大的玻璃砖来
测量.
高考物理总复习第十三章 第4讲 测定玻璃的折射率、用双缝干涉测光的波长
2013-11-27
有志者事竟成
13
高考复习· 物理
3.操作时,手不能触摸玻璃砖的光洁光学面,更不能 把玻璃砖界面当尺子画界线. 4.实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变. 5.玻璃砖应选用宽度较大的,宜在5 cm以上,若宽度 太小,则测量误差较大.
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高考复习· 物理
三、实验器材 玻璃砖,白纸,木板,大头针,图钉,量角器(或圆 规),三角板,铅笔.
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有志者事竟成
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高考复习· 物理
四、实验步骤 1.把白纸用图钉钉在木板上.
图13-4-2
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有志者事竟成
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高考复习· 物理
பைடு நூலகம்
2.在白纸上画出一条直线aa′作为界面,画一条线段 AO作为入射光线,并过O点画出界面aa′的法线NN′(如图 13-4-2所示). 3.把长方形的玻璃砖放在白纸上,使它的一条边跟 aa′对齐,并画出玻璃砖的另一界面bb′. 4.在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2.
图13-4-4
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高考复习· 物理
图13-4-5
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高考复习· 物理
转动手轮,分划板会左、右移动.测量时,应使分划板 中心刻线对齐条纹的中心(如图13-4-5所示),记下此时手 轮上的读数a1;转动手轮,使分划板向一侧移动,当分划板 中心刻线对齐另一条相邻的条纹中心时,记下手轮上的刻度 a2,两次读数之差就是这两条条纹间的距离.即Δx=|a1- a2|.
实验:测定玻璃的折射率
分析实验中存在的问题和改进方法
存在的问题
在实验过程中,由于环境光线的影响,可能会出现误差;同时,测量角度时也可能存在 误差。
改进方法
为了减小误差,可以在实验过程中使用遮光板来减少环境光线的干扰;同时,采用更加 精确的测量工具来提高角度测量的准确性。
果。
调整实验装置,使光线正确地进入折射率计
调整光源与玻璃片的 相对位置,确保光线 能够垂直入射到玻璃 片上。
确保光屏的位置能够 接收到折射后的光线, 以便观察和记录。
调整折射率计的角度, 使入射光线和折射光 线分别对准标尺上的 刻度。
记录实验数据,并计算玻璃的折射率
观察并记录入射角和折射角的大小。 根据折射定律公式(n=sin i/sin r),计算玻璃的折射率n。
数据处理
为了更准确地分析实验结果,我们对 原始数据进行了平均处理,以减小测 量误差。
折射率计算结果与误差分析
折射率计算
根据斯涅尔定律,我们计算出了玻璃的折射率。
误差分析
通过对实验过程的分析,我们确定了折射率计算结果的误差范围,主要来源于测量角度和光速的误差 。
实验结果与理论值的比较分析
理论值比较
折射率的概念和计算公式
折射率
光在真空中的速度与光在介质中的速度之比,称为介质的折 射率。
计算公式
n=c/v,其中c为光在真空中的速度,v为光在介质中的速度。
折射率计的工作原理和使用方法
工作原理
折射率计利用光的折射现象来测量介质的折射率。当光线从空气射入玻璃时,其 折射角会发生变化,通过测量这个角度的变化,可以计算出玻璃的折射率。
使用方法
将待测玻璃放入折射率计的样品槽中,调整入射角,使光线射入玻璃并发生折射 。通过测量折射角的变化,可以计算出玻璃的折射率。
实验14 测量玻璃的折射率
(2)两光学表面平行的玻璃砖的入射光线与出射光线平行,在空气中的 入射角大于玻璃中的折射角,在题图中,根据玻璃砖界线及四个孔洞位置 分别作出光路图及法线,如图1所示分析可知实验操作正确的是D。
解析
(3)如图 2 所示,玻璃的折射率 n=ssiinnri,又 sini=ARC,sinr=BRD,故 n =BADC。
解析
3.某同学为了测量截面为正三角形的玻璃三棱镜的折射率,先在白纸 上放好三棱镜,在棱镜的左侧插上两枚大头针P1和P2,然后在棱镜的右侧 观察到P1和P2的像,当P1的像恰好被P2的像挡住时,插上大头针P3和P4, 使P3挡住P1、P2的像,P4也挡住P1、P2的像,在纸上标出的大头针的位置 和三棱镜的轮廓如图所示。
[解析] (1)根据光路可逆性原理可知,光线一定会从下表面射出,光 线不会在玻璃砖的内表面发生全反射,则即使P1、P2的距离较大,通过玻 璃砖仍然可以看到P1、P2的像,A、D错误;为减小测量误差,入射角应适 当大一些,则P1、P2的连线与法线NN′的夹角应适量大些,B错误;为了 减小作图误差,P3和P4的距离应适当取大些,C正确。
(2)甲、乙二位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系 分别如图乙中①、②所示,其中甲同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是 梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确,且均以aa′、bb′为界面画光路 图。则甲同学测得的折射率与真实值相比__偏__小____(填“偏大”“偏小”或 “不变”);乙同学测得的折射率与真实值相比__不__变____(填“偏大”“偏 小”或“不变”)。
解析
(2)图①甲同学测定折射率时,作出的折射光线如图中虚线所示,实线 表示实际光线,可见测得的折射角偏大,则由折射定律可知,甲同学测得 的折射率与真实值相比将偏小;图②测折射率时,主要操作正确,与玻璃 砖形状无关,故乙同学测得的折射率与真实值相比不变。
玻璃的折射率测定实验
实验步骤:首先调整光源 和棱镜的位置,使光线通 过棱镜后形成干涉条纹; 然后调整光栅的位置,使 干涉条纹清晰可见;最后 通过光敏元件测量干涉条 纹的强度和位置,计算玻
璃的折射率
实验注意事项:实验过程 中需要注意光源的稳定性、 棱镜和光栅的位置调整以
及光敏元件的灵敏度等
04
实验步骤
实验器材的准备和安装
验操作。
实践能力的提升:实验过 程中,需要动手操作,如 调整仪器、测量数据等, 以提高实践操作能力和解
决问题的能力。
实验结果的分析:实验结 束后,需要对实验数据进 行分析和处理,以得出结 论,提高数据分析和处理
能力。
实验报告的撰写:实验结 束后,需要撰写实验报告, 以总结实验过程、结果和 结论,提高写作能力和表
的折射率。
项标题
实验仪器:光源、 玻璃样品、偏转角
测量仪等。
项标题
注意事项:实验过 程中,需要注意光 源的稳定性和玻璃 样品的平整度,以 保证实验结果的准
确性。
实验装置和测量原理
实验装置:包括光源、棱 镜、光栅、光敏元件等
测量原理:利用光的折射 原理,通过测量光在玻璃 中的折射率来计算玻璃的
折射率
达能力。
感谢观看
汇报人:XXX
项标题
其他方法:如折射 仪法、干涉法等
项标题
比较结果:实验结 果与其他方法的准
确性比较
项标题
结论:实验结果与 其他方法的准确性
比较结果
07
实验总结
实验的收获和体会
项标题
实验原理:掌握了 玻璃折射率的测定
原理和方法
项标题
实验操作:熟练掌 握了实验操作步骤
和注意事项
项标题
实验:测定玻璃的折射率
目录
• 实验目的 • 实验原理 • 实验器材 • 实验步骤 • 实验结果与分析 • 结论与建议
01
实验目的
了解折射率的概念
01 折射率:光线在两种不同介质之间发生传播方向
改变的物理量。
02
折射率是物质的一种光学属性,与物质种类、温 度和光波长等因素有关。
学习测定玻璃折射率的方法
02 根据实验数据2计算
n = sin 45° / sin 30° =
0.7071 / 0.5 = 1.414。
04 根据实验数据3计算
n = sin 60° / sin 42° =
0.866 / 0.6428 = 1.350。
误差分析
入射角和折射角测量误差
由于测量工具的精度限制,入射角和折射角的测量存在一定的误差,这会影响折射率的 计算结果。
测量尺应具有一定的长度,以便在实验中测量较大的角度 变化。
04
实验步骤
准备实验器材
平行光源
用于提供平行光束,可以 使用激光笔或LED灯等。
半圆形玻璃棱镜
用于折射光线,观察折射 现象。
玻璃片
需要测量的玻璃样品。
测量尺
用于测量角度。
记录本和笔
用于记录实验数据和观察 结果。
调整平行光源的角度
打开平行光源,调整角度,使光线平行于半圆形玻璃棱镜的平面。
折射仪法
利用折射仪测量光线在空气和玻璃之间的折射角,通过 计算得出玻璃的折射率。
临界角法
通过测量光线在玻璃表面发生全反射时的临界角,利用 公式计算出玻璃的折射率。
掌握实验操作流程和注意事项
实验操作流程 01
准备实验器材:折射仪、玻璃片、光源、光屏等。 02
《实验:测定玻璃的折射率》 讲义
《实验:测定玻璃的折射率》讲义一、实验目的测定玻璃的折射率,加深对光的折射定律的理解。
二、实验原理当光线从空气射入玻璃时,入射角 i 与折射角 r 满足折射定律:n= sin i / sin r ,其中 n 为玻璃的折射率。
通过测量入射角和折射角,利用上述公式即可计算出玻璃的折射率。
三、实验器材玻璃砖、白纸、大头针、直尺、铅笔、量角器。
四、实验步骤1、把白纸平铺在木板上,用铅笔在白纸上画一条直线 aa' 作为界面,过 aa' 上的一点 O 画出界面的法线 NN' 。
2、把玻璃砖平放在白纸上,使玻璃砖的一个长边跟 aa' 对齐,并使玻璃砖的折射面与白纸表面垂直。
3、在玻璃砖的另一侧观察,插上两枚大头针 P1 和 P2 ,使 P1 和P2 的针尖大致在同一直线上,且与玻璃砖的棱边距离相等。
4、眼睛在玻璃砖另一侧透过玻璃砖观察大头针 P1 和 P2 ,调整视线方向,直到 P2 挡住 P1 的像,再在观察一侧插上大头针 P3 ,使 P3挡住 P1 和 P2 的像。
5、用同样的方法插上大头针 P4 ,使 P4 挡住 P3 及 P1 和 P2 的像。
6、移去玻璃砖和大头针,过 P3 和 P4 作直线 O'B 交 aa' 于 O' 点,连接 OO' ,OO' 就是折射光线的方向。
用量角器测量入射角 i 和折射角r 。
7、改变入射角,重复上述步骤,多测几组入射角和折射角的数据。
五、数据处理1、计算每次实验中入射角的正弦值 sin i 和折射角的正弦值 sin r 。
2、求出 sin i 和 sin r 的比值,取平均值,即为玻璃的折射率 n 。
六、注意事项1、玻璃砖应选用宽度较大的,以减小测量角度的误差。
2、插针时应使针脚尽量竖直,且间距适当大些,便于准确确定光路。
3、入射角不宜过大或过小,一般在 30°至 60°之间为宜,过大或过小都会使测量误差增大。
测量玻璃折射率实验报告详解
测量玻璃折射率实验报告详解标题:测量玻璃折射率实验报告详解摘要:本篇实验报告旨在详细介绍测量玻璃折射率的实验步骤、原理和结果分析。
通过实验,我们能够理解光的折射现象,并利用相关的测量方法确定不同种类玻璃的折射率。
本报告由文章生成AI撰写,内容丰富且有价值。
引言:玻璃是一种常用的材料,具有广泛的应用领域。
了解玻璃的折射率对光学器件的设计和工程实践非常重要。
本实验旨在通过测量玻璃的折射率来探究其光学特性。
实验将详细介绍使用角度测量法和光程差测量法两种方法来测量玻璃折射率的步骤和原理,并给出实验结果的分析和总结。
通过本实验的学习,我们将更深入地了解折射率的概念和测量方法。
实验步骤:1. 实验前准备:1.1 准备所需材料:光源、玻璃样品、测角仪等。
1.2 搭建实验装置并调整光源和测角仪的位置。
2. 角度测量法:2.1 将测角仪固定在光源和玻璃样品之间的适当位置。
2.2 调整测角仪,使其指向光源发出的光线。
2.3 将玻璃样品固定在测角仪上,并记录其表面与入射光线的夹角。
2.4 旋转测角仪,找到透射光线的夹角并记录。
3. 光程差测量法:3.1 将玻璃样品放置在一隔板上,使其与光源成一定夹角。
3.2 通过光程差装置,测量入射光线和透射光线的光程差。
3.3 根据光程差和样品厚度计算折射率。
结果和讨论:通过角度测量法和光程差测量法,我们得到了一系列玻璃样品的折射率数据。
根据实验数据,我们可以得出以下结论:1. 不同种类玻璃的折射率各不相同,这与其化学成分和微观结构有关。
2. 在相同条件下,角度测量法和光程差测量法得到的折射率数据具有一致性。
总结:本实验通过测量玻璃折射率,详细介绍了角度测量法和光程差测量法两种常用的测量方法。
通过实验,我们深入理解了折射率的概念和测量原理。
同时,我们发现不同种类的玻璃具有不同的折射率,这与其微观结构和化学成分有关。
在以后的实践中,我们可以根据实验数据选择合适的玻璃材料,并合理设计光学器件。
实验十三测定玻璃的折射率
④移去大头针和玻璃砖,连接 P3、P4 作为折射光线,测量出 入射角 i 与折射角 r,填入表格中. 上述操作步骤中存在严重的缺漏,应做的补充是 _________________________. (2)实验中测出了多组入射角 i 与折射角 r,并作出了 sini-sinr 图像如图 12-3-5.则下列说法正确的是________.
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经典例题展示
考点 1 实验原理及操作 例1 (2012·高考浙江卷)在“测定玻璃的折射率”实验中,某同 学经正确操作插好了 4 枚大头针,如图 12-3-2 甲所示.
图 12-3-2
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(1)在下图中画出完整的光路图;
图 12-3-3 (2)对你画出的光路图进行测量和计算,求得该玻璃砖的折射 率 n=________(保留 3 位有效数字);
实验十三测定玻璃的折射率
本节目录
基
经
础
典
理
例
论
题
储
展
备
示
创
知
新
能
实
优
验
化
评
演
析
练
基础理论储备
实验目的 测定玻璃的折射率
实验原理 如图 12-3-1 所示,abb′a′为两面平行的玻璃砖,光线
的入射角为 i,折射角为 r,根据 n=ssiinnri可以计算出玻璃的折 射率.
图 12-3-1
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Байду номын сангаас验器材 木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、量角器、三角板、
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知能优化演练
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第十三章 实验 测定玻璃的折射率
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[例2]
(2012·江苏高考)测定玻璃的折射
率实验中,在玻璃砖的一侧竖直插两个大头 针A、B,在另一侧再竖直插两个大头针C、 D。在插入第四个大头针D时,要使它_____ 图13-实-5 ___。图13-实-5是在白纸上留下的实验痕迹,其中直线a、 a′是描在纸上的玻璃砖的两个边。根据该图可算得玻璃的折
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[解析]
如题图所示, 在光线:n= 。在光线由 bb′射出玻璃砖 sin β sin r 的现象中,同理 n= 。若 aa′与 bb′平行,则 i=β,因 sin i 此 α=r,此时入射光线 AO 与出射光线 O′B 平行。若 aa′ 与 bb′不平行,则 i≠β,因此 α≠r。此时入射光线 AO 与出 射光线 O′B 不平行,选项 B 正确。在具体测定折射率时, 要求实验方法、 光路均准确无误, 折射率的测量值应不受 aa′ 与 bb′是否平行的影响,选项 D 正确。
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高中物理课件
实验理论指 导 第 十 三 章 题型一 题型二 题型三
实 验
典题案例导 析
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一、实验目的 测定玻璃的折射率。 二、实验原理 用插针法确定光路,找出跟入射光线相对应的出射光线, 用量角器测入射角 θ1 和折射角 θ2, 根据折射定律计算出玻璃的 sin θ1 折射率 n= 。 sin θ2
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(3)在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖
观察大头针P1、P2的像,调整视线的方向,直到P1的像被P2挡住。再 在观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4 挡住P1、P2的像及P3,记下P3、P4的位置。 (4)移去玻璃砖连接P3、P4并延长交bb′于O′,连接OO′ 即为折射光线,入射角θ1=∠AON,折射角θ2=∠O′ON′。 (5)用量角器测出入射角和折射角,查出它们的正弦值,将 数据填入表格中。
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六、注意事项 ⑷实验时入射角不能太小(接近零度),否则 会使测量误差加大;也不能太大(接近90° ),否则会不易观察到P1、P2的像。 ⑸本实验中如果采用的不是两面平行玻璃砖 ,如采用三棱镜,半圆形玻璃砖等,只是出 射光和入射光不平行,但一样能测出折射率 。
练、某同学由于没有量角器,他在完成了 光路图以后,以O点为圆心,10.00cm长为 半径画圆,分别交线段OA于A点,交O、 O/连线延长线于C点。过A点作法线NN/的 N 垂线AB交NN/于B点,过C点 B A / 作法线NN 的垂线CD交于NN′ 8cm P a P O a 于D点,如图所示,用刻度 O 尺量得OB=8.00cm,CD= b P b P D C 4.00cm。由此可得出玻璃 N 1.5 。 的折射率n=________ 4 cm
OE
sin i EH 则: n sin r EH
只要用刻度尺量出EH、E′H′的 长度就可以求出n。
六、注意事项
⑴轻拿轻放玻璃砖,手只能接触玻璃砖的 毛面或棱 ,不能触摸光洁的光学面。严禁把 玻璃砖当直尺用。
⑵实验过程中,玻璃砖在纸面上的位置不可 移动。
⑶插针P1与P2、P3与P4的间距要适当地大些 ,以减小确定光路方向时出现的误差。
⑼从三角函数表中查出入射角和折射角的 正弦值,记入自己设计的表格里。
四、实验步骤
⑽用上面的方法分别作出入射角是30°、 45°、60°时的折射角,查出入射角和折 射角的正弦值,把这些数据也记在表格里。 看它们是否接近一个常数,求出几次实验
中所测得
sin i ⑾算出不同入射角时 的值,比较一下, sin r
四、实验步骤 ⑷在AO线段上竖直地插上两 枚大头针P1、P2 ⑸在玻璃砖的bb′一侧竖直 地插上大头针P3,用眼睛观 察调整视线,使P3能同时挡 住P1和P2的像。
⑹同样地在玻璃砖的bb′一侧再竖直地插上 大头针P4,使P4能挡住P3本身和P1、P2的像。
四、实验步骤
⑺记下P3、P4的位置,移去玻璃砖和大头 针,过P3、P4引直线O′B与bb′交于O′点, 连接OO′,OO′就是玻璃砖内的折射光线 的方向,入射角i=∠AON,折射角r= ∠O′ON′。 ⑻用量角器量出入射角i 和折射角r 的度数。
第十三章 光学电磁波相对论
鄂尔多斯一中物理组:赵春光
一、实验目的 1.测定玻璃的折射率。 2.学会用插针法确定光路。 二、实验原理 如图所示,当光线AO以一定的入射角i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′ sin i 和折射角r,再根据 n
sin i 的平均值,得出玻璃的折 sin r
射率。
五、数据处理方法 ⑴计算法:用量角器测量入射角i 和折射角 r,算出不同入射角时的,并取平均值。 ⑵作sini-sinr图象:改变不 同的入射角i,测出不同的 折射角r,作sini-sinr图象, 由 n sin i
sin r
可知图象应为直线,如图所示,其斜率就 是玻璃的折射率。
1
2
/
/
/
3
4
/
或
PN n QN
sin
算出玻璃的折射率。
三、实验器材 玻璃砖、白纸、木板、大头针(四枚)、图钉 (四枚)、量角器、三角板(或直尺)、铅笔。 四、实验步骤 ⑴把白纸用图钉钉在木板上。 ⑵在白纸上画出一条直线aa′作 为界面,画一条线段AO作为入 射光线,并过O点画出界面aa′ 的法线NN′(如图所示)。 ⑶把长方形的玻璃砖放在白纸上,使它的 一条边跟aa′对齐,并画出玻璃砖的另一界 面bb′。
四、实验步骤 ⑶“单位圆法”确定sini、sinr,计算折射率 以入射点O为圆心,以适当长度R为半径画圆, n 交入射光线OA于E点,交折射光线OO′于E′ 点,过E作NN′的垂线EH,过E′作NN′的垂线 EH E′H′。如图所示。 sin i
E H sin r OE
OE OE R