高中物理选修3-4 4.2 学生实验：测定玻璃的折射率优秀课件

过数据点连线得一条过原点的直线。
求解图线斜率 k，则 k＝sin θ2＝1，故玻璃砖折射率 n＝1。
sin θ1 n
k
3．作图法
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、OO′(或 OO′的延长线)交于
D 点，过 C、D 两点分别向 NN′作垂线，交 图2
A
1
2N
i
B
E
E'
r
N'
F
F'
C
3
4
D
五、数据处理 1．平均值法
算出不同入射角时的比值sin θ1，最后求出在几次实验中 sin θ2
所测sin θ1的平均值，即为玻璃砖的折射率。 sin θ2
2．图象法
以 sin θ1 值为横坐标、以 sinθ2 值为纵坐标， 建立直角坐标系，如图所示。描数据点，
〔1〕甲同学在纸上正确画出玻璃的两个界面ab和cd 时，不慎碰了玻璃砖，使他向ab方向平移了一些，如 图甲所示，其后的操作都正确，但画光路图时，将折 射点确定在ab和cd上，那么测出的n值将怎样变化？
(不变)
a
Байду номын сангаас
ba
b
c
dc
d
〔2〕乙同学为了防止笔尖接触玻璃面，画出的
a’b’和c’d’都比实际侧面向外平移了一些，
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
折射率
n ＝ssiinn
θ1。 θ2
三、实验器材
长方形玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器、
三角板(或直尺)、铅笔。
四、实验操作
1.如图4-2-1所示先在白纸上画出一条直线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'. 2.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的像挡住. 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、G2的像，用G4挡住G3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.用量角器量出入射角i和折射角r，从三角函数表中查出它 们的正弦值.
第四章 光的折射
2.学生实验：测定玻璃的折射率
光线从空气中以入射角i射在玻璃砖的上外表
上，穿过玻璃砖后，又射入空气中。如果玻璃砖的
上下外表是平行的，求光线从玻璃砖射出后的传播
方向。
单色光经玻璃砖后，
i
侧移而传播方向不变
r i'
r'
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，找出跟入射光线相对应的出射光线，
NN′于 C′、D′，用直尺量出 CC′和 DD′的长，如图 2
所示。由于 sin θ1＝CCCO′，sin θ2＝DDDO′，且 CO＝DO，所以
折射率
n1＝ssiinn
θ1＝CC′。 θ2 DD′
六、本卷须知 (1)实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且G1和G2
之间，G2与O点之间，G3与G4之间，G3与O′点之间距离要 稍大一些。
如图乙所示，以后的操作均正确，画光路图时将
入射点和折射点都确定在a’b’和c’d’上，那
么测出的n值将如何变化？
(偏小)
a’
b’
a’
b’
c’
d’
c’
d’
〔3〕丙同学在操作和作图时均无失误，但所用 的玻璃砖的两个界面明显不平行，这时测出的n 值有何影响？
〔无影响〕
(2)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。
(3)在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁面。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)玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm以上。假设宽度 太小，那么测量误差较大。
在做测定玻璃折射率的实验时