实验一 测定玻璃的折射率

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测定玻璃的折射率

测定玻璃的折射率

测定玻璃的折射率测试要点:1、实验目的:测定玻璃的折射率。

2、实验原理:用插针法确定光路,找出和入射线相应的折射线;用量角器测出入射角i和折射角r;根据折射定律计算出玻璃的折射率n=。

3、实验器材:玻璃砖、白纸三张、木板、大头针四枚、图钉四枚、量角器、三角板(或直尺)、铅笔。

4、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',如图所示。

③把长方形的玻璃砖放在白纸上,使它的一个长边跟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和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与P2的像。

⑦记下P3和P4的位置,移去玻璃砖和大头针,过P3和P4引直线O'B与bb'交于O'点,连接O与O',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'。

⑧用量角器量出入射角i和折射角r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用上面的方法分别求出入射角是30°,45°,60°时的折射角,查出入射角和折射角的正弦值,把这些数据记在表格里。

⑾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。

5、重要注意事项:①玻璃砖要厚。

②入射角应在30°到60°之间。

③大头针的间距应较大些。

④玻璃砖的折射面要画准。

⑤大头针要插得竖直。

6、误差及分析;①入射光线、出射光线确定的准确性,要求入射侧、出射侧所插两枚大头针间距宜大点。

玻璃折射率的测定

玻璃折射率的测定

一 用最小偏向角法测棱镜玻璃折射率【实验目的】1.进一步熟悉分光计调节方法;2.掌握三棱镜顶角,最小偏向角的测量方法。

【实验仪器】JJY 型分光计、低压钠灯、平面反射镜、等边三棱镜。

【实验原理】一束平行的单色光,从三棱镜的一个光学面(AB 面)入射,经折射后由另一光学面(AC 面)射出,如图5.11.1所示。

入射光和AB 面法线的夹角i 称为入射角,出射光和AC 面法线的夹角i '称为出射角,入射光和出射光的夹角δ称为偏向角。

可以证明,当入射角i 等于出射角i '时,入射光和反射光之间的夹角δ最小,称为最小偏向角m in δ。

由图5.11.1可知)''()(r i r i -+-=δ,当'i i =时,由折射定律有'r r =,得)(2min r i -=δ(5.11.1)又因A A G r r r =-π-π=-π==+)(2'所以 =r 2A(5.11.2)由式(5.11.1)和式(5.11.2)得2minδ+=A i 由折射定律有2sin2sinsin sin minA A rin δ+==(5.11.3) 由式(5.11.3)可知,只要测出最小偏向角min δ(顶角已知),就可以计算出棱镜玻璃对该波长的折射率。

图5.11.2 测最小偏向角示意图①②图5.11.1【实验内容】1.正确调整分光计,使其满足实验要求(参阅§3.9) 2.测定玻璃三棱镜对钠光黄光的最小偏向角如图5.11.2所示,旋载物台,使一光学面AC 与平行光管入射方向基本上垂直。

当一束钠黄单色光从平行光管发出平行光射向三棱镜AB 光学面,经过三棱镜AC 光学面折射出来,望远镜从毛面BC 底边出发,沿着逆时针旋转,会看到清晰的狭缝像,说明找到折射光路。

此时转动小平台连同棱镜,观察狭缝像运动状态,如果向右移动,偏向角δ变小。

再转小平台狭缝像会走到一定位置转折,使δ偏大,此转折点即为该光谱线的最小偏向角位置,把望远镜对准这个转折点,记录下来,为m in T 、min 'T 。

高中物理实验大全-测定玻璃折射率

高中物理实验大全-测定玻璃折射率

测定玻璃折射率✧ 实验目的测定玻璃的折射率✧ 实验原理用插针法确定光路,找出和入射线相应的折射线;用量角器测出入射角i 和折射角r ;根据折射定律计算出玻璃的折射率sin sin i n r= ✧ 实验器材玻璃砖、白纸三张、木板、大头针四枚、图钉四枚、量角器、三角板(或直尺)、铅笔。

✧ 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 ',如图所示。

3. 把长方形的玻璃砖放在白纸上,使它的一个边跟aa '对齐,然后画出玻璃砖的另一个边界bb '。

4.在AO 线段上竖直插上两枚大头针1P 和2P 。

5. 在玻璃砖的bb '一侧竖直插上一个大头针3P ,用一只眼睛透过玻璃砖观察,使大头针3P 能同时挡住大头针1P 和2P 的像。

6. 接着还是在玻璃砖bb '一侧竖直插上大头针4P ,使大头针4P 能挡住大头针3P 和大头针1P 和2P 的像。

7. 移去玻璃砖和大头针,过3P 和4P 作直线与bb '交于O '点,OO '就是玻璃砖内折射光线的方向,i 为入射角,r 为折射角,用量角器量出入射角和折射角的度数。

8. 改变入射角i ,重复以上实验。

算出不同入射角时sin sin i r 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sin sin i r的平均值,这就是玻璃砖的折射率。

✧注意事项⑴玻璃砖要厚。

⑵入射角应在30°到60°之间。

⑶大头针的间距应较大些。

⑷玻璃砖的折射面要画准。

⑸大头针要插得竖直。

✧误差及分析⑴为了准确测量入射光线、出射光线,要求入射侧、出射侧所插两枚大头针间距宜大点。

⑵测量入射角与折射角时的误差,故入射角不宜过小。

入射角也不宜过大,过大则反射光较强,出射光较弱。

实验:测定玻璃的折射率

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()。

测定玻璃的折射率

测定玻璃的折射率

最小偏向角法
01
02
03
04
原理
通过测量光在玻璃中传播时的 最小偏向角,利用公式计算折
射率。
步骤
将待测玻璃放在棱镜和望远镜 之间,调整棱镜角度,观察到 光斑移动,记录最小偏向角。
优点
操作简单,对设备要求不高。
缺点
精度较低,受环境影响较大。
临界角法
原理
利用光在玻璃和空气界面上的 全反射现象,通过测量临界角
测定玻璃的折射率
contents
目录
• 引言 • 折射率的物理基础 • 测定玻璃折射率的方法 • 实验器材与步骤 • 实验结果与分析 • 结论与展望
01 引言
折射率的定义
折射率是光线从一个介质进入另一个介质时,由于速度的改 变而产生的方向改变的度量。它是光线入射角与折射角的正 弦之比,用符号n表示。
误差来源
误差主要来源于测量角度时的误差、光线的散射以及实验环境的不稳定。
减小误差的方法
为了减小误差,我们可以采用更精确的测量仪器、多次测量取平均值、改善实验环境等措施。
06 结论与展望
结论总结
实验原理
通过光的折射定律,利用棱镜分 光仪等实验设备,精确测量入射 角和折射角,从而计算出玻璃的
折射率。
实验结果
实验测得玻璃的折射率为1.52, 与标准值1.51相比,误差较小,
说明实验方法可靠。
误差分析
实验中可能存在的误差源包括测 量角度时的读数误差、棱镜分光 仪的精度误差等,可通过提高测 量精度和采用更精确的实验设备
来减小误差。
研究展望
1 2 3
拓展应用领域
该实验方法可应用于其他光学材料的折射率测定, 为光学研究和应用提供更多数据支持。

玻璃折射率测定

玻璃折射率测定

玻璃折射率测定
简介
玻璃折射率(也称为折射系数)是指光线从真空或空气中进入玻璃时的折射程度。

准确测定玻璃折射率对于材料科学和光学应用至关重要。

本文档介绍了一种常用的测定玻璃折射率的实验方法。

实验步骤
1. 准备材料和设备:
- 玻璃样品
- 光源(例如激光器或白光源)
- 精密角度测量仪器
- 直尺和标尺
2. 设置实验装置:
- 将玻璃样品固定在一个支架上,并确保其表面是平整的
- 将光源置于一定距离内,并确保光线垂直入射玻璃
- 在玻璃旁边放置一个角度测量仪器,用于测量入射和出射角度
3. 测量入射和出射角度:
- 将角度测量仪器的指针对准光线的入射和出射点,并记录两者的角度
4. 进行计算:
- 根据测得的入射和出射角度,使用折射率的定义公式计算玻璃的折射率
- 重复以上步骤多次,取平均值以提高准确性
5. 分析结果:
- 将测得的折射率与已知玻璃折射率进行比较,评估实验的准确性和可靠性
注意事项
- 在实验中要确保使用合适的光源和角度测量仪器,以获得准确的测量结果。

- 实验过程中要小心操作,避免损坏玻璃样品或设备。

- 测量过程中要尽量避免外界因素的干扰,如空气湿度和环境温度的变化。

结论
测定玻璃折射率是一项重要的实验,通过使用适当的材料和设备,结合准确的测量方法,可以得出较为准确的结果。

这些实验结果对于光学应用和材料科学具有重要的参考价值。

测定玻璃的折射率

测定玻璃的折射率

透过玻璃砖看, 大头针挡住P 【解析】 (1)透过玻璃砖看,P3大头针挡住 1、 解析】 透过玻璃砖看 P2两枚大头针的像. 两枚大头针的像.
(2) sin∠EOD DE 6 ∠ n= = = = =1.5 sin∠BOC CB 4 ∠
某同学用插针法测定玻璃砖的折射率,他的实验方法和操 某同学用插针法测定玻璃砖的折射率, 作步骤正确无误, 作步骤正确无误,但他处理实验记录时发现玻璃砖的两个 光学面aa′与 不平行 如图所示, 不平行, ) 光学面 与bb′不平行,如图所示,则( A.AO与O′B两条直线平行 . 与 两条直线平行 B.AO与O′B两条直线不平行 . 与 两条直线不平行 C.他测出的折射率偏大 . 变化4 变化 D.他测出的折射率不受影响 .
三、实验器材 玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、 玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、图钉四 量角器、三角板(或直尺 铅笔. 或直尺)、 枚、量角器、三角板 或直尺 、铅笔. 四、实验步骤 1.用图钉把白纸固定在木板上. .用图钉把白纸固定在木板上. 2.在白纸上画一条直线 代表两种介质的 .在白纸上画一条直线aa′代表两种介质的 界面, 上的一点O画出界面的法线 界面,过aa′上的一点 画出界面的法线 上的一点 画出界面的法线NN′, , 并画一条线段AO作为入射光线. 作为入射光线. 并画一条线段 作为入射光线 3.把长方形的玻璃砖放在白纸上,使它的一 .把长方形的玻璃砖放在白纸上, 个长边跟aa′对齐 对齐, 个长边跟 对齐,并画出玻璃砖的另一长边 bb′.
ACD
变化6: 变化 :误操作的影响
在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中, 在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,甲、乙丙三位 同学在纸上画出的界面aa′、 与玻璃砖位置的关系分 同学在纸上画出的界面 、bb′与玻璃砖位置的关系分 别如图甲、乙和丙所示,其中甲、 别如图甲、乙和丙所示,其中甲、丙两同学用的是矩形 玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖. 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′、 为界面画光路图 为界面画光路图, 正确,且均以 、bb′为界面画光路图,则:三同学测 _? 得的折射率与真实值相比 ?

实验:测定玻璃的折射率

实验:测定玻璃的折射率
玻璃 的折射率为1.59。
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。

实验测定玻璃的折射率

实验测定玻璃的折射率

05
实验结果与分析
折射率是光在真空中的速度与光在介质中的速度之比,是描述光在介质中传播速度减慢程度的物理量。
折射率的定义
根据斯涅尔定律,折射率可以通过入射角和折射角的正弦值之比计算得出。
折射率的计算公式
在实验中,我们记录了不同波长的光线在不同角度下的入射角和折射角,并使用计算公式得到了玻璃的折射率。
纸笔
用于保持实验器材的清洁,防止灰尘和污垢对实验结果的影响。
清洁用品
其他辅助器材
04
实验步骤与记录
实验原理
了解光的折射定律,明确实验目的和要求。
安全注意事项
确保实验过程中避免棱镜破碎伤人,注意保持实验室整洁。
实验器材
准备分光计、玻璃棱镜、测量尺、记录本等。
实验前的准备
1
2
3
确保分光计底座水平,减少测量误差。
调整分光计水平
使用标准光源校准分光计,确保仪器准确度。
校准分光计
将玻璃棱镜放置在分光计棱镜台上,确保棱镜的两个面与望远镜和分光仪主轴垂直。
放置棱镜
调整分光计
03
多次测量求平均值
为了减小误差,需要对同一角度进行多次测量,并取平均值。
01
调整望远镜
通过望远镜观察到光源发出的光线,调整望远镜角度,使光线射入棱镜。
02
观察光谱线
观察光谱线在棱镜上的折射和反射情况,记录入射角和折射角的大小。
测量入射角和折射角
记录数据
将测量得到的入射角、折射角以及棱镜的材质、厚度等相关数据记录在记录本上。
数据处理
根据测量数据计算玻璃的折射率,并进行误差分析。
实验总结
对实验结果进行总结,分析误差来源,提出改进措施。

最新实验一测定玻璃的折射率PPT课件

最新实验一测定玻璃的折射率PPT课件
③调节各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线 到达光屏. ④安装双缝,使双缝与单缝的缝 平行 ,二者间距
5~10 cm .
⑤观察白光的干涉条纹.
⑥在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条 纹.
(2)测定单色光的波长 ①安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹.
②使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央,记下手 轮上的读数a1,转动手轮,使分划板中心刻线移动, 记下移动的条纹数n和移动后手轮的读数a2,a1与a2之 差即n条亮纹的间距. ③用刻度尺测量 双缝到光屏间距离l (d是已知的).
一、实验“测定玻璃的折射率”
(一)实验目的
测定玻璃的折射率.
(二)实验器材
木板、白纸、 玻璃砖 、 大头针 三角板、铅笔.
(三)实验原理
折射率公式n=
sinθ1 sinθ2 .
、图钉、量角器、
(二)实验器材
双缝干涉仪(包括光具座、光源、滤光片、单缝、双 缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头)、刻度尺.
*2.某同学在做测玻璃折射率的实验中,使用的是半圆 形玻璃砖,P1、P2、P3、P4是 按顺序插在软木板上的大头针,
如图所示.下述关于实验操作
中的做法,正确的是( BCD )
A.若任意选取P1、P2连线的方向和入射点A的位置, 都可以在圆弧右侧适当位置处插上第三个大头针,使 其同时挡住P1、P2的像 B.如果入射点A恰在玻璃砖圆心处,可不使用大头针 P4 C.可以用P1、P2连线作为入射光线,也可以用P4、P3 连线作为入射光线
(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)n=ssiinnθθ12;(或因为 sin θ1=OEFE,sin θ2=GOHG,

2020年高考物理总复习:实验:测定玻璃的折射率

2020年高考物理总复习:实验:测定玻璃的折射率
【答案】(1)0.25 4.8×10-7 (2)D
2.用双缝干涉测光的波长,实验装置如图甲所示.用 测量头来测量亮纹中心的距离.测量头由分划板、目镜(如图乙所示),记下此时手轮 上的螺旋测微器读数,转动测量头,使分划板中心刻线 对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数.
【解析】(1)确定 P3 大头针的位置的方法是插上大 头针 P3,使 P3 挡住 P1、P2 的像.确定 P4 大头针的位置
的方法是插上大头针 P4,使 P4 挡住 P3 和 P1、P2 的像,
A、C 错误,B、D 正确.
(2)如图,光线在 aa′面的折射角为 α,折射角为 β,
则根据折射定律得:玻璃砖的折射率 n=ssiinn
(2)另一同学按实验装置安装好仪器后,观察到光的 干涉现象效果很好.若他对实验装置作了一下改动后, 在像屏上仍能观察到清晰的条纹,且条纹数目有所增 加.以下改动可能实现这个效果的是__________.
A.仅将滤光片移至单缝和双缝之间 B.仅将单缝远离双缝移动少许 C.仅将单缝与双缝的位置互换 D.仅将红色滤芯光片换成绿色的滤芯光片
(4)光波波长很短,Δx、L 的测量对波长 λ 的影响 很大,L 用毫米刻度尺测量,Δx 利用测量头测量.可 测多条亮纹间距再求Δx,采用多次测量求 λ 的平均值 法,可减小误差.
考点1 ► 测定玻璃的折射率
例 1 如图所示,某同学利用方格坐标 纸测定半圆形玻璃砖的折射率,OA 是 画在纸上的直线,他在直线 OA 适当位 置先后竖直插上 P1、P2 两枚大头针, 如图所示放上玻璃砖(如粗黑线所示), 然后插上 P3、P4 大头针.
(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__P_3、___P_4_.

测定玻璃的折射率

测定玻璃的折射率

18. 如图所示,几位同学在做“摇绳发电”实验:把一条长导线 的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上,形成闭合回路。两 个同学迅速摇动AB这段“绳”。假设图中情景发生在赤道,地 磁场方向与地面平行,由南指向北。图中摇“绳”同学是沿东西 站立的,甲同学站在西边,手握导线的A点,乙同学站在东边, 手握导线的B点。则下列说法正确的是 A.当“绳”摇到最高点时,“绳”中电流最大 B.当“绳”摇到最低点时,“绳”受到的安培力最大 C.当“绳”向下运动时,“绳”中电流从A流向B D.在摇“绳”过程中,A点电势总是比B点电势高
14.如图所示,将一个半圆形玻璃砖置于空气 中,当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O 时,下 列情况不可能发生的是
O
O
O
O
A
B
C
D
14.一束单色光由玻璃斜射向空气,下列说法正确的是 A.波长一定变长 B.频率一定变小 C.传播速度一定变小 D.一定发生全反射现象 17.图1为一列简谐横波在t=0时的波形图,P是平衡位 置在x=1cm处的质元,Q是平衡位置在x=4cm处的质元。 图2为质元Q的振动图像。则 A.t=0.3s时,质元Q的加速度达到正向最大 B.波的传播速度为20m/s C.波的传播方向沿x轴负方向 D.t=0.7s时,质元P的运动方向沿y轴负方向
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平面垂直,如图5所示四个 图中P1、P2、P3、P4是四个学生实验插针的结果 1)在所示的四个图中肯定把针插错了位置的是 2)在这四个图中可以比较准确地测定折射率的是
思考4:做“测定玻璃折射率”实验时 ⑴甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面ab 和cd后,不慎碰了玻璃砖,使它向ab方向平移 了一些,则他测出的折射率将_____; ⑵乙同学为了避免笔尖接触玻璃面,画出的ab、 cd间距比玻璃砖宽度大些,则他测出的折射率 将_____; ⑶丙同学所画的界面cd与实际的界面不重合, 则他测出的折射率将_____。

第6讲 实验:测定玻璃的折射率

第6讲 实验:测定玻璃的折射率

解析:(1)此后正确的操作步骤是:插上大头针 P3,使 P3 挡住 P1、P2 的像;插上大 头针 P4,使 P4 挡住 P1、P2 的像和 P3,B、D 正确。 (2)能够仅通过测量 ED、FG 的长度便可正确计算出折射率的是题图丙,因为 n=
ED
sin sin
θθ12=OFGD=EFDG。
OG
答案:(1)BD
(2)丙
ED FG
创新角度(二) 实验方法的创新 2.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。 请用你测量的量表示出折射率 n=________。
第 6 讲 实验:测定玻璃的折射率
一、实验目的
1.测定玻璃的折射率。
2.掌握光线发生折射时入射角和折射角的确定方法。
二、实验原理
如图所示,当光线 AO 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 AO 对应的出射光线
O′B,从而得出折射光线
OO′和折射角
θ2,再根据
n=ssiinn
(1)此后正确的操作步骤是________。 A.插上大头针 P3,使 P3 挡住 P2 的像 B.插上大头针 P3,使 P3 挡住 P1、P2 的像 C.插上大头针 P4,使 P4 挡住 P3 的像 D.插上大头针 P4,使 P4 挡住 P1、P2 的像和 P3

测定玻璃的折射率实验

测定玻璃的折射率实验

测定玻璃的折射率实验方案一,读数显微镜法测定玻璃折射率测量原理:测量原理如图2所示:当从观察点观察透明玻璃下面的物P时,实际观察到的是物P的像P1,设t。

为物P经玻璃折射出射线与玻璃法线的夹角,t1为物P光在玻璃中到达观察点与玻璃法线的夹角,D为玻璃的厚度,a为垂直于玻璃且通过物P的直线到观察点的距离,n为玻璃的折射率,n。

为空气折时率,根据折射律关系有:(1)由图2关系得:将sint o和sint l的表达式代入式(1)得:当a趋于零时,也就是观察者从玻璃上方垂直观察物P时,则有关系式:(2)用读数显微镜测透明物质折射率时,调整光学系统到物屏的距离,使从目镜中清晰观察到物屏的图像时,记录光学系统所在的位置X。

;把待测一定厚度D的透明玻璃放在物屏与物镜之间,再次调整光学系统的位置,使得物屏的物光通过待测透明玻璃以及物镜,从目镜中再次清晰观察到物屏的图像,记录此时光学系统所在的位置X1。

被测物质的厚度D可以通过游标卡尺测量出来。

在正常温度和气压下,空气折射率‰为1.0002926,根据式(2)被测物质的折射率n为:实验仪器选择:KF—JCD3读数显微镜、长物距物镜,长方形平板玻璃样品等。

实验步骤:1 测玻璃厚度用游标卡尺测量玻璃厚度,重复测量6次,记入表格。

2 测有待测样品和没有待测样品时的物镜位置差在载物台上放置一个物屏,用钠光灯照亮物屏,转动读数显微镜的澜焦轮、螺旋测微调节轮以及平面反射镜,使得在转动螺旋测微调节轮时,所观察到物屏的像不会移动位置;把待测透明玻璃坚放在载物台上,且处于平面反射镜与物屏之间,转动螺旋测微调节轮,水平移动光学系统,记录从目镜中清晰观察到物屏像时,记录螺旋测微系统上的主尺和副尺指示,以表示光学系统物镜所在的位置X0,填入表格,把待测透明玻璃从载物台上取下。

接着转动螺旋测微调节轮,水平移动光学系统,从目镜中清晰观察到物屏像时,记录螺旋测微系统上的主尺和副尺指示,以表示光学系统物镜所在的位置X0,将其记入表格重复步骤(1)、(2)6次。

实验测定玻璃的折射率知识点精解

实验测定玻璃的折射率知识点精解

实验:测定玻璃的折射率·知识点精解【实验目的】测定玻璃的折射率,学习一种测定固体折射率的方法。

【实验原理】如图1-67所示,要确定通过玻璃砖的折射光线,通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线O′B,就能求出折射光线OO′和折射角r。

再根据折射定律就可计算玻璃的折射率【实验器材】玻璃砖一块;白纸;木板;大头针;图钉;三角板;量角器;铅笔。

【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′作为玻璃砖的上界面,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,使它的一个长边跟aa′严格对齐,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,调整眼睛观察的视线,要使P3恰好能挡住P1和P2在玻璃砖中的虚像。

(6)用同样的方法在玻璃砖的bb′一侧再插上大头针P4、使P4能同时挡住P3本身和P1、P2的虚像。

(7)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O、O′,OO′就是入射光AO在玻璃砖内的折射光线的方向。

入射角i=∠AON,折射角r=∠O′ON′。

(8)用量角器量出入射角i和折射角r。

(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)用上面的方法分别求出入射角是15°、30°、45°、60°和75°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。

【考前须知】(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。

高中物理光的折射学生实验:测定玻璃的折射率教师用书教科版复习

高中物理光的折射学生实验:测定玻璃的折射率教师用书教科版复习

学生实验:测定玻璃的折射率一、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,找出与入射光线相对应的玻璃中的折射光线,用量角器测出入射角i和折射角r,根据折射定律计算出玻璃的折射率n=sin i/sin r.三、实验器材两对面平行的玻璃砖一块,大头针四枚,白纸一张,直尺一把或三角板一个,量角器一个.一、实验步骤1.先在白纸上画一条直线EE′,代表两种介质的分界面;再画出一直线段AB代表入射光线;然后画出分界面上B点处的法线NN′,如图4­2­1所示.测定玻璃的折射率图4­2­12.把长方形玻璃砖放在白纸上,使它的一个长边与EE′对齐.用直尺或三角板轻靠在玻璃砖的另一长边,按住直尺或三角板不动,将玻璃砖取下,画出直线FF′代表玻璃砖的另一边.3.在直线AB上竖直地插上两枚大头针G1、G2,放回玻璃砖,然后透过玻璃砖观察大头针G1、G2的像,调整视线方向,直到G1的像被G2挡住.4.再在观察的这一侧竖直地插上两枚大头针G3、G4,用G3挡住G1和G2的像,用G4挡住G3以及G1、G2的像.5.移去大头针和玻璃砖,过G3、G4的插点画直线CD,与FF′相交于C点,直线CD就表示沿直线AB 入射的光线透过玻璃砖后的光线.连接BC ,BC 就是玻璃砖内折射光线的路径.6.用量角器测出入射角i 和折射角r ,从三角函数表中查出它们的正弦值.7.通过上面的步骤分别测出入射角为15°、30°、45°、60°、75°时的折射角,并查出它们相应的正弦值.二、数据处理及误差分析此实验是通过测量入射角和折射角,然后查数学用表,找出入射角和折射角的正弦值,再代入n =sin i sin r 中求玻璃的折射率.除运用此方法之外,还有以下处理数据的方法. 1.处理方法一在找到入射光线和折射光线以后,以入射点O 为圆心,以任意长为半径画圆,分别与AO 交于C 点,与OO ′(或OO ′的延长线)交于D 点,过C 、D 两点分别向NN ′作垂线,交NN ′于C ′、D ′,用直尺量出CC ′和DD ′的长.如图4­2­2所示.图4­2­2由于sin i =CC ′CO ,sin r =DD ′DO, 而CO =DO ,所以折射率:n 1=sin i sin r =CC ′DD ′. 重复以上实验,求得各次折射率计算值,然后求其平均值即为玻璃砖折射率的测量值.2.处理方法二根据折射定律可得n =sin i sin r. 因此有sin r =1nsin i . 根据所量得的角度的正弦值作出sin r -sin i 图像,如图4­2­3所示,则图线的斜率的倒数即为折射率.这样也可以减小误差.图4­2­3设斜率为k ,则k =1n ,所以n =1k. 三、注意事项1.实验时,尽可能将大头针竖直插在纸上,同侧两针之间的距离要稍大些.2.入射角应适当大些,以减小测量角度的误差,但也不宜太大,入射角太大,在玻璃砖的另一侧会看不清大头针的像.3.操作时不要用手触摸玻璃砖的光滑光学面,更不能把玻璃砖界面当尺子画界线.4.在实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变.5.玻璃砖应选择宽度较大的,一般要求在5 cm 以上,若宽度太小,则测量误差较大.6.入射点应尽量靠近玻璃砖上界面的左侧,使之在玻璃砖的另一侧能够找到对应的出射光线.实验探究1 实验原理及数据处理用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时,先在白纸上放好圆弧状玻璃砖,在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P 1、P 2,然后在玻璃砖的另一侧观察,调整视线使P 1的像被P 2的像挡住,接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P 3和P 4,使P 3挡住P 1和P 2的像,P 4挡住P 3以及P 1和P 2的像,在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓如图4­2­4甲所示(O 为两圆弧圆心,图中已画出经过P 1、P 2点的入射光线).(1)在图上补画出所需的光路;(2)为了测出玻璃的折射率,需要测量入射角和折射角,请在图中的AB 分界面上画出这两个角;(3)多次改变入射角,测得几组入射角和折射角,根据测得的入射角和折射角的正弦值,画出了如图4­2­4乙所示的图像,由图像可知该玻璃的折射率n =________.图4­2­4【解析】 (1)连接P 3、P 4与CD 交于一点,此交点即为光线从玻璃砖中射出的位置,又由于P 1、P 2的连线与AB 的交点即为光线进入玻璃砖的位置,连接两点即可作出玻璃砖中的光线,如图所示.(2)连接O 点与光线在AB 上的入射点即为法线,作出入射角和折射角如图中i 、r 所示.(3)图像的斜率k =sin i sin r=n ,由题意乙可知斜率为1.5,即玻璃的折射率为1.5. 【答案】 (1)见解析图 (2)见解析图 (3)1.5某同学由于没有量角器,在完成了光路图以后,以O 点为圆心,10.00 cm 长为半径画圆,分别交线段OA 于A 点,交O 和O ′连线延长线于C 点,过A 点作法线NN ′的垂线AB 交NN ′于B 点,过C 点作法线NN ′的垂线CD 交NN ′于D 点,如图4­2­5所示,用刻度尺量得OB =8.00 cm ,CD =4.00 cm ,由此可得出玻璃的折射率n =________.图4­2­5【解析】sin θ1=AB /AO ,sin θ2=CD /OC ,而n =sin θ1/sin θ2=AB AO ·OC CD ,因为AO =OC ,所以n =AB /CD = 102-82/4=1.5.【答案】 1.5实验探究2 实验误差的分析在利用插针法测定玻璃折射率的实验中:(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa ′和bb ′后,不小心碰了玻璃砖使它向aa ′方向平移了少许,如图4­2­6所示.则他测出的折射率将________(填“偏大”“偏小”或“不变”);(2)乙同学在画界面时,不小心将两界面aa ′、bb ′间距画得比玻璃砖宽度大些,如图4­2­6乙所示,则他测得的折射率________(填“偏大”“偏小”或“不变”).图4­2­6【解析】 (1)如图甲所示,甲同学利用插针法确定入射光线、折射光线后,测得的入射角、折射角没有受到影响,因此测得的折射率将不变.(2)如图乙所示,乙同学利用插针法确定入射光线、折射光线后,测得的入射角不受影响,但测得的折射角比真实的折射角偏大,因此测得的折射率偏小.【答案】(1)不变(2)偏小。

实验:测定玻璃的折射率

实验:测定玻璃的折射率
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
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二、观察与记录 4.调单缝与双缝间距为几厘米时,观察白光的干涉条纹. 5.在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹. 6.调节测量头,使分划板中心刻度线对齐第 1 条亮条纹的中心,记下手轮上的读数 a1, 转动手轮,使分划板向一侧移动,当分划板中心刻度线与第 n 条相邻的明条纹中心 |a1-a2| 对齐时,记下手轮上的刻度数 a2,则相邻两条纹间的距离 ∆x= . n-1 7.换用不同的滤光片,测量其他色光的波长.
第2讲 实验一 测定玻璃的折射率 讲 实验二 用双缝干涉测光的波长
实验一
测定玻璃的折射率
实验目的 用插针法测定玻璃的折射率. 实验原理 sin θ1 光的折射定律 n= . sin θ2 实验器材 玻璃砖、木板、白纸、图钉、大头针、量角器、三角板、铅笔.
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实验步骤 一、铺白纸、画线 铺白纸、 1.如图 -2-1所示,将白纸用图钉按在绘 如图2- - 所示 所示, 如图 图板上,先在白纸上画出一条直线 作 图板上,先在白纸上画出一条直线aa′作 为界面,过aa′上的一点 画出界面的法线 上的一点O画出界面的法线 为界面, 上的一点 MN,并画一条线段AO作为入射光线. ,并画一条线段 作为入射光线. 作为入射光线 图2-2-1 - -
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三、数据处理 实验数据的处理方法有: 实验数据的处理方法有:
7.计算法:计算每次折射率 n,求出平均值 n . sin θ1 可 8.图象法:作 sin θ1-sin θ2 图象,由 n= sin θ2 知图象应为直线,如图 2-2-2 所示,其斜率为折射率. 图2-2-2 - - 9.单位圆法:在不使用量角器的情况下,可以用单位圆法.
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图2-2-6 - -
解析:(1)如图所示,画出通过 P1、P2 的入射光线, 交 AC 面于 O,画出通过 P3、P4 的出射光线交 AB 面于 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)n= sin θ1 EF GH ;(或因为 sin θ1= ,sin θ2= , sin θ2 OE OG
图2-2-5 - - 2.接好光源,打开开关,使白炽灯正常发光.调节各部件的高度,使光源灯丝 .接好光源,打开开关,使白炽灯正常发光.调节各部件的高度, 发出的光能沿轴线到达光屏. 发出的光能沿轴线到达光屏. 3.安装单缝和双缝,中心位于遮光筒的轴线上,使双缝和单缝的缝平行. .安装单缝和双缝,中心位于遮光筒的轴线上,使双缝和单缝的缝平行.
EF/OE EF·OG 则 n= = ). GH/OG OE·GH 答案:见解析
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用双缝干涉测光的波长
和透红光的滤光片E等光学元 【例2】 现有毛玻璃屏 、双缝 、白光光源 、单缝 和透红光的滤光片 等光学元 】 现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片 所示的光具座上组装成双缝干涉装置, 件,要把它们放在图2-2-7所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红 要把它们放在图 - - 所示的光具座上组装成双缝干涉装置 光的波长. 光的波长. (1)将白光光源 放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各 将白光光源C放在光具座最左端 依次放置其他光学元件,由左至右, 将白光光源 放在光具座最左端, 光学元件的字母排列顺序应为C、 光学元件的字母排列顺序应为 、________、A. 、
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三、数据处理 d 8.用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离 l,由公式 λ= ∆x 计算波长.重复测量、 l 计算,求出波长的平均值. 误差分析 1.使用测量头测量 a1、a2 易出现误差.这样造成了条纹间距 ∆x 的误差. 2.用刻度尺测量 l 时,也容易出现误差.
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实验二
用双缝干涉测定光的波长
实验目的 1.理解双缝干涉的原理,能安装和调试仪器. 2.观察入射光分别为白光和单色光时双缝干涉的图样. l 3.掌握用公式 ∆x= λ 测波长的方法. d 实验器材 双缝干涉仪,即:光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测 量头,另外还有学生电源、导线、刻度尺. 实验原理 单色光通过单缝后, 经双缝产生稳定的干涉图样, 图样中相邻两条亮(暗)纹间距 ∆x 与双缝间距 d、双缝到屏的距离 l、单色光的波长 λ 之间满足 λ=d·∆x/l.
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(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该 将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐, 将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐 亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图 - - 甲 亮纹定为第 条亮纹,此时手轮上的示数如图2-2-8甲 条亮纹 所示.然后同方向转动测量头, 所示.然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第 6条亮纹中心对齐,记下此时图2-2-8乙中手轮上的示 条亮纹中心对齐,记下此时图 - - 乙中手轮上的示 条亮纹中心对齐 图2-2-8 - - 数______ mm,求得相邻亮纹的间距 为________ mm. ,求得相邻亮纹的间距∆x为 (4)已知双缝间距 为2.0×10-4 m,测得双缝到屏的距离 为0.700 m,由计算式 已知双缝间距d为 × 已知双缝间距 ,测得双缝到屏的距离l为 , λ=________,求得所测红光波长为 = ,求得所测红光波长为________ nm.
2.把平行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 .把平行玻璃砖平放在白纸上,使它的长边跟 对齐, 对齐 边bb′.
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二、插针与测量 3.在线段AO上竖直地插上两枚大头针 1、P2,透过玻璃砖观察大头针 1、P2的 .在线段 上竖直地插上两枚大头针P 透过玻璃砖观察大头针P 上竖直地插上两枚大头针 像,调整视线的方向,直到P1的像被 2挡住.再在观察的这一侧依次插两枚 调整视线的方向,直到 的像被P 挡住. 大头针P 挡住P 的像, 挡住P 的像及P 记下P 大头针 3、P4,使P3挡住 1、P2的像,P4挡住 1、P2的像及 3,记下 3、P4的 位置. 位置. 4.移去玻璃砖连接P3、P4并延长交 于O′,连接 .移去玻璃砖连接 并延长交bb′于 ,连接OO′即为折射光线,入射 即为折射光线, 即为折射光线 角θ1=∠AOM,折射角 2=∠O′ON. ,折射角θ 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. .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. 6.改变入射角θ1,重复实验步骤,列表记录相关测量数据. .改变入射角 重复实验步骤,列表记录相关测量数据.
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注意事项 1.实验时应调整光源、单缝、双缝和光屏、测量头共轴,单缝和双缝安装时应 .实验时应调整光源、单缝、双缝和光屏、测量头共轴, 竖直且相互平行,遮光筒的轴线要与光具座导轨平行. 竖直且相互平行,遮光筒的轴线要与光具座导轨平行.若不共轴或单缝与双 缝不平行则会引起干涉条纹亮度小,不清晰,不便于观察和测量. 缝不平行则会引起干涉条纹亮度小,不清晰,不便于观察和测量. 2.分划板上的刻线应与干涉条纹的亮(暗)线平行,否则会增大测量结果的误差. .分划板上的刻线应与干涉条纹的亮 暗 线平行 否则会增大测量结果的误差. 线平行, 3.双缝、测量头安装到遮光筒上时要装到底,使各部件的定位面紧密吻合,否 .双缝、测量头安装到遮光筒上时要装到底,使各部件的定位面紧密吻合, 则影响测量结果. 则影响测量结果
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注意事项 1.玻璃砖应选用厚度、宽度较大的. .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. .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. .入射角不宜过大或过小,一般在 ° °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. .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. .实验过程中,玻璃砖和白纸的相对位置不能改变. 误差分析 1.观察P1、P2的像,确定 3、P4位置时可能出现误差. .观察 的像,确定P 位置时可能出现误差. 2.用量角器测量入射角θ1,折射角 2时可能出现误差. .用量角器测量入射角 折射角θ 时可能出现误差.
图2-2-7 - -
自主学习实验的步骤有: 本实验的步骤有: 本实验的步骤有 ①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮; 取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮; ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴 按合理顺序在光具座上放置各光学元件, 线上; 线上; ③用米尺测量双缝到屏的距离; 用米尺测量双缝到屏的距离; 其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离 ④用测量头(其读数方法同螺旋测微器 测量数条亮纹间的距离. 用测量头 其读数方法同螺旋测微器 测量数条亮纹间的距离. 在操作步骤②时还应注意 在操作步骤②时还应注意_______________________________________________.
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测玻璃砖的折射率
【例1】用三棱镜做测定玻璃折射率的实验,先在白纸 】用三棱镜做测定玻璃折射率的实验, 上放好三棱镜,在棱镜的一侧插入两枚大头针 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 1的像 然后在棱镜的另一侧观察,调整视线使P 挡住,接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P 被P2挡住,接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针 3、 P4,使P3挡住 1、P2的像,P4挡住 3和P1、P2的像, 挡住P 的像, 挡住P 的像, 在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图2- - 所示 所示. 在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图 -2-6所示. (1)在本题的图上画出所需的光路. 在本题的图上画出所需的光路. 在本题的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 为了测出棱镜玻璃的折射率,需要测量的量是 为了测出棱镜玻璃的折射率 , , 上标出它们. 上标出它们. (3)计算折射率的公式是 计算折射率的公式是________. 计算折射率的公式是 .
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