实验《测量玻璃的折射率》
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。
实验《测量玻璃的折射率》
《测量玻璃的折射率》学习材料【教学目的】1．测定一块玻璃砖的折射率； 2．验证光的折射定律。
【实验器材】1块矩形玻璃砖、刻度尺、量角器、1张8开白纸、4枚大头针、1块木板、铅笔 【实验原理】用两面平行的玻璃砖来测定玻璃的折射率。
当光线斜入射进入两面平行的玻璃砖时，从玻璃砖射出的光线的传播方向是不变的，出射光线跟入射光线相比只有一定得侧移。
只要我们找出跟某一入射光线对应的出射光线，就能求出在玻璃中对应的折射光线，从而求出折射角。
再根据折射定律，就可以求出玻璃的折射率n=sin i /sin r 。
插针法确定光路的基本原理：当后两枚大头针与前两枚大头针在玻璃中的虚像处于同一视线上时，四枚大头针处于同一光路上。
【实验步骤】1、把白纸用图钉固定在木板上。
2、在白纸上画一条直线aa '作为界面(如图所示)，过aa '上一点O 作垂直于aa '的直线NN ′作为法线，过O 点画一条入射光线AO ，使入射角i 适当大些。
3、在AO 线上竖直地插两枚大头针1P 、2P ，在白纸上放上被测玻璃砖，使玻璃砖的一个面与aa '重合。
4、沿玻璃砖的另一侧面画一条直线bb '。
5、在玻璃砖的bb '一侧白纸上竖直地立一枚大头针3P ，调整视线，同时移动3P 的位置，使3P 恰好能同时挡住1P 、2P 的像，把大头针3P 竖直插在此时位置。
6、同样，在玻璃砖bb '一侧再竖直地插一枚大头针4P ，使4P 能挡住3P 本身，同时也挡住1P 、2P 的像。
7、移去玻璃砖，拔去大头针，过3P 、4P 做一条直线BO '交bb '于O '点，连接OO '，OO '就是入射光线AO 在玻璃砖内的折射光线，折射角为r 。
8、用量角器量出入射角i 和折射角r 的大小。
9、改变入射角i ，重复上面的步骤再做三、四次。
10、算出不同入射角时，n =sin i /sin r 的值，求出几次实验中n 的平均值就是玻璃的折射率。
实验报告测量玻璃折射率
实验报告测量玻璃折射率一、引言折射率是光线通过介质时发生折射的程度，是介质的一个重要光学性质。
本实验旨在通过测量玻璃的折射率，探究不同光线在不同介质中的传播规律，加深对光学的理解。
二、实验原理1.斯涅尔定律：当光线从一介质射向另一介质时，入射角i、折射角r和两个介质的折射率n1、n2之间有以下关系：n1sin(i) = n2sin(r)2.光程差：光线从空气进入玻璃，两束光线的光程差为：光程差δ=n1*BC+n2*AC3.中心黑环法测量：在测量折射率时，可以利用中心黑环法来测量不同颜色光线通过玻璃的光程差。
对称位置上可以形成环状的圆环，在灯光中观察两个相对的黑环，通过计算得到半径差，再根据光程差的公式计算出折射率。
三、实验步骤1.准备实验仪器：透镜架、白炽灯、屏，挠性导光管；2.将挠性导光管固定在透镜架上，使其与光轴平行；3.调节挠性导光管与透镜之间的距离，使挠性导光管上的圆环清晰可见；4.使用滤光片筛选出不同的颜色光线，使其通过挠性导光管到达透镜；5.观察两个相对的黑环，调节屏与透镜的距离，使黑环清晰；6.记下黑环对应的半径差，再测量出透镜与屏的距离AC和透镜与源之间的距离BC；7.记录各组数据，并计算出不同颜色光线对应的折射率。
四、实验数据颜色光线黑环半径差 R（mm）透镜到屏的距离 AC (mm)透镜到源的距离 BC (mm) 平均折射率 n红色7.8 189 1051.52黄色10.5 191 1041.61蓝色15.3 195 1091.69五、误差分析1.仪器本身存在一定的测量误差，如液晶模式准直器的度盘划度不精确等。
2.实验操作的误差，如对两个黑环的边缘判断不准确等。
3.折射率的实验值与参考值可能存在一定偏差。
六、结论通过本次实验，我们测量了不同颜色光线通过玻璃时的折射率，并得到如下结论：1.不同颜色光线的折射率不同，红光拥有较小的折射率，黄光次之，蓝光最大。
2.实验测量的折射率值与理论值存在一定误差，这可能是由于实验仪器的精度以及操作误差等因素导致的。
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。
测量玻璃的折射率实验报告
测量玻璃的折射率实验报告实验目的：测量玻璃的折射率。
实验器材：1. 平行光束发生器2. 半反射镜3. 目镜4. 凸透镜5. 百页窗实验原理：根据狭缝的正反射和反向折射原理，利用平行光束发生器发射平行光，经半反射镜折射后，通过目镜观察到一条银色明暗交替的条纹，利用百页窗改变光程差，从而得到一系列银色暗条纹位置的变化。
实验步骤：1. 将平行光束发生器放置在实验台上，调整入射角使光束通过半反射镜后尽可能垂直于目镜。
2. 调整目镜，使光通过半反射镜后聚焦在目镜中，观察目镜中的图像。
3. 定义一侧的暗纹为零级，通过旋转百页窗改变光程差，观察条纹的变化。
4. 观察到两个相邻亮纹之间的距离L1，改变光程差后，观察到相邻亮纹之间的距离L2，记录光程差的变化量。
5. 重复步骤4多次，得到一组光程差的变化量和相应亮纹间距离的数据。
实验数据处理：1. 对于每一组数据，计算相邻亮纹间距离的平均值，得到一组光程差的平均值和相应亮纹间距离的数据。
2. 利用光程差计算折射率的公式：n = (L2 - L1) / (L1 - L0)，其中n为折射率，L2为光程差变化量对应的亮纹间距离，L1为变化量为零时对应的亮纹间距离，L0为零级对应的亮纹间距离。
3. 对所有测量数据求平均值，得到玻璃的平均折射率。
实验结果：测量得到玻璃的折射率为n = 1.5。
实验讨论：1. 实验中可能存在误差，例如仪器误差、操作误差等，这些误差可能导致测量结果不够准确。
2. 如有条件，可以使用其他方法对玻璃的折射率进行测量，以验证实验结果的准确性。
3. 实验中采用的玻璃样品可能存在不确定性，可以尝试使用不同种类的玻璃进行实验，并比较不同玻璃的折射率。
测定玻璃的折射率(含答案)
实验十四 测定玻璃的折射率一、实验目的测定玻璃的折射率二、实验原理如图1所示，abb ′a ′为两面平行的玻璃砖，光线的入射角为θ1，折射角为θ2，根据n ＝sin θ1sin θ2可以计算出玻璃的折射率．图1三、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．用图钉把白纸固定在木板上．2．在白纸上画一条直线aa ′，并取aa ′上的一点O 为入射点，作过O 的法线NN ′.3．画出线段AO 作为入射光线，并在AO 上插上P 1、P 2两根大头针．4．在白纸上放上玻璃砖，使玻璃砖的一条长边与直线aa ′对齐，并画出另一条长边的对齐线bb ′.5．眼睛在bb ′的一侧透过玻璃砖观察两个大头针并调整视线方向，使P 1的像被P 2的像挡住，然后在眼睛这一侧插上大头针P 3，使P 3挡住P 1、P 2的像，再插上P 4，使P 4挡住P 3和P 1、P 2的像．6．移去玻璃砖，拔去大头针，由大头针P 3、P 4的针孔位置确定出射光线O ′B 及出射点O ′，连接O 、O ′得线段OO ′.7．用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sin θ1和sin θ2.8．改变入射角，重复实验，算出不同入射角时的sin θ1sin θ2，并取平均值． 五、误差分析1．入射光线和折射光线确定的不准确性．2．测量入射角和折射角时的误差．六、注意事项1．玻璃砖应选用厚度、宽度较大的．2．大头针应竖直地插在白纸上，且间隔要大些．图2图33．实验时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．记忆口诀白纸上面画边缘，然后才放玻璃砖；两针决定入射光，再插一针挡两像；两针两像成一线，去砖画图是重点；入射线，折射线，做出法线角出现；入射角，折射角，不大不小是最好；拿砖要触毛玻面，插针竖直做实验.例1 一块玻璃砖有两个相互平行的表面，其中一个表面是镀银的(光线不能通过此表面)．现要测定此玻璃砖的折射率，给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚(P 1、P 2、P 3、P 4)、带有刻度的直角三角板、量角器．实验时，先将玻璃砖放到白纸上，使上述两个相 互平行的表面与纸面垂直．在纸面上画出直线aa ′和bb ′，aa ′表示镀银的玻璃表面，bb ′表示另一表面，如图2所示．然后，在白纸上竖直插上两枚大头针P 1、P 2.用P 1、P 2的连线表示入射光线．(1)为了测量折射率，应如何正确使用大头针P 3、P 4？试在题图中标出P 3、P 4的位置．(2)然后，移去玻璃砖与大头针．试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角θ2.简要写出作图步骤．(3)写出用θ1、θ2表示的折射率公式n ＝________.例2 实验室有一块长方体透明介质，截面如图3中ABCD 所示．AB 的长度为l 1，AD 的长度为l 2，且AB 和AD 边透光，而BC和CD 边不透光且射到这两个边的光线均被全部吸收．现让一平行光束以入射角θ1射到AB 面，经折射后AD 面上有光线射出．甲、乙两同学分别用不同的方法测量该长方体介质的折射率．(1)甲同学的做法是：保持射到AB 面上光线的入射角θ1不变，用一遮光板由A 点沿AB 缓慢推进，遮光板前端推到P 时，AD 面上恰好无光线射出，测得AP 的长度为l 3，则长方体介质的折射率可表示为n ＝__________；图4图5(2)乙同学的做法是：缓慢调节射到AB 面上光线的入射角，使AD 面也恰好无光线射出．测得此时射到AB 面上光线的入射角为θ2，则长方体介质的折射率可表示为n ＝____________；(3)θ1和θ2的关系为：θ1______θ2(填“>”、“<”或“＝”)．例3 学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图4所示．在一圆盘上，过其圆心O 作两条互相垂直的直径BC 、EF ，在半径OA 上，垂直盘面插下两枚大头针P 1、P 2，并保持P 1、P 2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入 液体中，而且总使得液面与直径BC 相平，EF 作为界面的法线，而后在图中右上方区域 观察P 1、P 2的像，并在圆周上插上大头针P 3，使P 3正好挡住P 1、P 2的像，同学们通过 计算，预先在圆周EC 部分刻好了折射率的值，这样只要根据P 3所插的位置，就可直接 读出液体折射率的值，则：(1)若∠AOF ＝30°，OP 3与OC 的夹角为30°，则P 3处所对应的折射率的值为________．(2)图中P 3、P 4两位置哪一处所对应的折射率的值大？答：________________________________________________________________________.(3)作AO 的延长线交圆周于K ，K 处所对应的折射率值应为________.1．关于“测定玻璃的折射率”的实验中，下列说法中不正确的是 ( )A ．有一组入射角(θ1≠0)和折射角，便可以得出玻璃的折射率B ．在本实验中采用玻璃砖，这是因为只有玻璃砖才能测出玻璃的折射率C ．本实验的各项步骤，都是为了找到给定的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．用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，已画好玻璃砖界面aa ′和bb ′，若不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在图5所示的位置上，而实验中其他操作均正确，则测得的折射率将 ( ) A ．偏大 B ．偏小 C ．不变 D ．无法确定3．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 ′、bb ′与玻璃砖位置的关系分别如图6①、②和③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．他们的其他操作均正确，且均以aa ′、bb ′为界面画图7图8 图9光路图，则图 6甲同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)． 乙同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)． 丙同学测得的折射率与真实值相比________．4．如图7所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率，在平铺的白纸上垂直纸面插上大头针P 1、P 2确定入射光线，并让入射光线过圆心O ，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P 3，使P 3挡住P 1、P 2的像，连接OP 3.图中MN 为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B 、C 分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB 、CD 均垂直于法线并分别交法线于A 、D 点． (1)设AB 的长度为l 1，AO 的长度为l 2，CD 的长度为l 3，DO 的长度为l 4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量______，则玻璃砖的折射率可表示为____________．(2)该同学在插大头针P 3前不小心将玻璃砖以O 为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．5．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P 1和P 2，然后在棱镜的另一侧观察，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、P 4，使P 3挡住P 1、P 2的像，P 4挡住P 3和P 1、P 2的像，在纸上标出的大头针的位置和三棱镜轮廓如图8所示．(1)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________，________，在图上标出它们．(3)计算折射率的公式是n ＝________.6. 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P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3及P1和P2的像．在纸上已标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓如图9所示(O为两圆弧圆心，图中已画出经过P1、P2点的入射光线)(1)在图上补画出所需的光路．(2)为了测出玻璃砖的折射率，需要测量入射角θ1和折射角θ2，请在图中标出这两个角．(3)用所测物理量计算折射率的公式是n＝____________.(4)为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应尽量________(“小一些”或“无所谓”或“大一些”)．答案课堂探究例1 (1)、(2)见解析 (3)sin θ1sin θ2 例2 (1)l 22＋l 23 sin θ1l 3(2)1＋sin 2θ2 (3)>例3 (1) 3 (2)P 4对应的折射率的值大(3)1随堂训练1．B2．C [经过玻璃砖的光路如图中实线所示，由于所作的玻璃砖分界线不是实际的分界线，如图中虚线所示，由几何知识可知，测出 的折射角与真实的折射角相同．]3．偏小 不变 可能偏大，可能偏小，也可能不变4．(1)l 1和l 3l 1l 3(2)偏大 5．见解析解析 (1)光路图如图所示，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 ′，连接OO ′，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)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)． 6．(1)、(2)见解析 (3)sin θ1sin θ2(4)小一些 解析 (1)光路图如图所示．(2)入射角θ1和折射角θ2如图中所示。
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。
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
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。
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。
高中物理选择性必修一第2课时实验：测量玻璃的折射率
第2课时实验：测量玻璃的折射率要点梳理玩理实趋要点一、实验目的掌握测量玻璃折射率的方法。
二、实验设计1.实验方案如图当光以一定的入射角透过一块两面平行的玻璃砖时,只要找出与入射光线AO相对应的出射光线O'D就能够画出光从空气射入玻璃后的折射光线oo\于是就能测量入射角仇、折射角根据折射定律，就可以求出玻璃的折射率了。
2 .实验原理用插针法确定光路，找出跟入射光线相对应的折射光线，用量角器洌入射角a 和折射角如根据折射定律计算出玻璃的折射率〃=畿3 .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。
三、实验步骤1.如图所示，将白纸用图钉钉在平木板上。
2.在白纸上画出一条直线”作为界面（线）。
过心上的一点。
画出界面的法线NN',并画一条线段作为入射光线。
3.把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟对齐，画出玻璃砖的另一边b"4.在直线AO上竖直插上两枚大头针Pi、Pz透过玻璃砖观察大头针P"的像,调整视线方向直到3的像挡住R的像。
再在观察者-•侧竖直插上两枚大头针3、心，使心挡住外、尸2的像，R挡住心及R、P?的像，记下户3、R的位置。
5.移去大头针和玻璃砖，过P3、P4所在处作直线O B与/沏交于。
，直线O B就代表了沿AO方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向。
6.连接OO\入射角队=/AON,折射角02=ZO'ON r，用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这些数据记录在自己设计的表格中。
7.用上述方法求出入射角分别为30。
、45。
、60。
时的折射角，查出它们的正弦值,填入表格中。
8.算出不同入射角时的比值噩，最后求出在几次实验中所删噩的平均值，sin Vz sin U2即为玻璃砖的折射率。
四、数据处理处理方式一：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O。
原创3：实验十四 测定玻璃的折射率
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
90°－θ1 90°－θ2
＝ccooss
θ1 θ2
(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。
[答ห้องสมุดไป่ตู้]
cos (1)cos
(3)光斜射入两底面平行的玻璃砖一个表面，折射光线会从另一个 表面平行原入射光线射出玻璃砖。图中两条平行光线入射，P1P2 左边的光线会从梯形玻璃砖另一底面平行射出，且通过 B；而光 线 P1P2 将由梯形玻璃砖侧面出射，方向为 P3 和 A 的连线。
答案：(1)见解析图 (2)1.51 (3)A
2．(2012·浙江高考)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－14－8甲所示。
图实－14－8
(1)在下图中画出完整的光路图；
(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－14－9
(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了
答案：光学 d e
6．如图实－14－14所示，某同学用插针法测定 一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上 垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并 让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部 分)另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、 图实－14－14 P2的像，连接OP3，图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对 称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD 均垂直于法线并分别交法线于A、D点。
尺测出EH、E′H′的长度就可以求出n。
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。
测玻璃折射率实验报告
测玻璃折射率实验报告测玻璃折射率实验报告引言：折射率是光在不同介质中传播时的速度差的比值，是光学性质中重要的一个参数。
测量材料的折射率可以帮助我们更好地了解其光学性质和应用领域。
本实验旨在通过测量玻璃的折射率，探究光在玻璃中的传播规律。
实验步骤：1. 准备实验材料：玻璃片、光源、直尺、半透明尺、直角三棱镜、刻度尺等。
2. 将玻璃片平放在桌面上，用直尺固定，使其与桌面垂直。
3. 在玻璃片上方放置一支光源，确保光线垂直射向玻璃片表面。
4. 将直角三棱镜放在玻璃片上方，使其底边与玻璃片表面接触。
5. 用刻度尺测量光线从光源射到玻璃片上方的距离，并记录下来。
6. 观察光线从玻璃片射出后的路径，测量光线从玻璃片射出到直角三棱镜上方的距离，并记录下来。
7. 重复上述步骤多次，取平均值作为最终结果。
实验结果：根据实验数据计算可得玻璃的折射率为x.x。
讨论：通过实验测量得到的玻璃折射率与理论值进行对比，可以发现是否存在误差。
误差的产生主要有以下几个方面：1. 实验仪器的精度：实验中使用的直尺、刻度尺等测量工具的精度会对实验结果产生一定的影响。
在实验过程中，应尽量使用精度较高的测量工具，减小误差的产生。
2. 光线的传播路径：实验中光线经过玻璃片的传播路径可能不是完全直线，还受到玻璃表面的微小凹凸以及玻璃的不均匀性等因素的影响。
这些因素会导致实验结果与理论值存在一定的偏差。
3. 实验环境的影响：实验室中的温度、湿度等环境因素也会对实验结果产生一定的影响。
为了减小这些影响，实验应在恒温、恒湿的条件下进行，并进行多次测量取平均值。
结论：通过本次实验测量得到的玻璃折射率为x.x。
在实验过程中，我们发现了可能导致误差产生的因素，并提出了相应的改进方法。
实验结果与理论值的对比可以帮助我们更好地理解光的传播规律，并为相关领域的应用提供参考。
通过进一步的研究和实验，我们可以深入探究折射率与材料性质之间的关系，为材料科学的发展做出贡献。
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《测量玻璃的折射率》学习材料
【教学目的】
1．测定一块玻璃砖的折射率；
2．验证光的折射定律。
【实验器材】
1块矩形玻璃砖、刻度尺、量角器、1张8开白纸、4枚大头针、1块木板、铅笔
【实验原理】
用两面平行的玻璃砖来测定玻璃的折射率。
当光线斜入射进入两面平行的玻璃砖时，从玻璃砖射出的光线的传播方向是不变的，出射光线跟入射光线相比只有一定得侧移。
只要我们找出跟某一入射光线对应的出射光线，就能求出在玻璃中对应的折射光线，从而求出折射角。
再根据折射定律，就可以求出玻璃的折射率n=sin i /sin r 。
插针法确定光路的基本原理：当后两枚大
头针与前两枚大头针在玻璃中的虚像处于同一
视线上时，四枚大头针处于同一光路上。
【实验步骤】
1、把白纸用图钉固定在木板上。
2、在白纸上画一条直线aa '作为界面(如图所示)，过aa '上一点O 作垂直于aa '的直线NN ′作为法线，过O 点画一条入射光线AO ，使入射角i 适当大些。
3、在AO 线上竖直地插两枚大头针1P 、2P ，在白纸上放上被测玻璃砖，使玻璃砖的一个面与aa '重合。
4、沿玻璃砖的另一侧面画一条直线bb '。
5、在玻璃砖的bb '一侧白纸上竖直地立一枚大头针3P ，调整视线，同时移动3P 的
位置，使3P 恰好能同时挡住1P 、2P 的像，把大头针3P 竖直插在此时位置。
6、同样，在玻璃砖bb '一侧再竖直地插一枚大头针4P ，使4P 能挡住3P 本身，同时也挡住1P 、2P 的像。
7、移去玻璃砖，拔去大头针，过3P 、4P 做一条直线BO '交bb '于O '点，连接OO '，OO '就是入射光线AO 在玻璃砖内的折射光线，折射角为r 。
8、用量角器量出入射角i 和折射角r 的大小。
9、改变入射角i ，重复上面的步骤再做三、四次。
10、算出不同入射角时，n =sin i /sin r 的值，求出几次实验中n 的平均值就是玻璃的折射率。
（或图像法求折射率:用sin i 表示纵坐标，用sin r 表示横坐标，则图线的斜率就是玻璃的折射率。
）
注：遇到通过作图判断两个量的关系的方法（不是线性关系的，化成线性关系）；
【记录数据】
【注意事项】
1、玻璃砖应选择宽度较大的(一般要求5cm 以上)，以减小确定光路方向时出现的误差，提高测量的准确度。
2、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，以免损坏玻璃砖的光学表面。
（先在白纸上画直线作为玻璃砖的界面，再画玻璃砖的另一界面时，对齐玻璃砖的另一长边，用大头针确定两点，并以此两点画直线bb '作为玻璃砖的另一界面。
）
3、大头针应垂直地插在纸上，同侧两针之间的距离要稍大些；
4、入射角应在 3075︒︒～范围内取值较好。
入射角过小，折射角更小，•测量相对误差增大；入射角过大，导致反射光太强，折射光太弱，像不清楚，不易观察，很难确定3P 、4P 的位置。
5、为检验光路是否正确，可分别从两个侧面看对面的象是否在同一光路上。
6、实验中，一旦玻璃砖宽度所定的界面aa '和bb '画
好后，放置的玻璃砖就不要随便移动。
如果稍微上
下平移了玻璃砖，则对测量结果没有影响，其光路
图如图所示，如果玻璃砖稍微倾斜移动，则测得的
折射率肯定发生变化。
7、如果插针1P 、2P 的连线过分倾向玻璃砖右侧，且入
射角又大于某一数值，会出现隔着玻璃砖沿2P 、1P 方向
观察不到1P 、2P 两插针的情况，此时的光路图如图所示，
遇到这种情况，可将玻璃砖沿aa '界面向右平移
8、本实验不要求玻璃砖的两个界面保持平行。
若界面不平行，仅会改变从玻璃砖内出射光线的方向，对入射界面两侧的光路没有影响，照样能测得其折射率。
【思考题】
1、如果实验室未配备量角器，而是给了刻度尺和圆规，那么可以怎么测量？ （将角度转换成长度比）
2、如果玻璃砖不是梯形，而是半圆型、圆形或三角形，那么可以怎么测量？ （只要能作出光路就可以）
3、在本实验中的光路中你还发现了什么？（出射光与入射光平行）该如何解释这一现象？（光路可逆）
【巩固练习】
1、在测定玻璃的折射率的实验中，对一块两面平行的玻璃砖，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的四组插针结果。
(1)从图上看，肯定把针插错了的同学是乙 .(2)从图上看，测量结果准确度最高的同学是丁 .
2、（06江苏高考）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'、bb'与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③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。
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”）。
丙同学测得的折射率与真实值相比可能偏大、可能偏小、可能不变。