物理实验测定玻璃的折射率考点总结
高三物理高考实验备考专题:测定玻璃的折射率
测定玻璃的折射率[实验目的]1、验证光的折射定律;2、学习插针法测定玻璃的折射率的方法;3、测定玻璃的折射率。
[实验原理]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。
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=sini/sinr[实验器材]矩形玻璃砖1块、8开白纸1张、大头针4枚、三角板1副、量角器1只、平整松软木板(与8开纸大小相当)1块、铅笔。
[实验步骤]1、将白纸平铺在木板上,在纸上画一条直线aa',从aa'上某点画出aa'的法线•NN',•并画出一条射线•OA表示入射光线,∠AON为入射角。
2、沿OA线插入两枚大头针 P1、P2。
3、把玻璃砖放在白纸上,使它的一条长边沿着aa'直线,•画出玻璃砖的另一长边。
4、在bb'侧插入第三根大头针P3,并移动P3,使得沿P3通过玻璃砖望过去,•P3挡住P1、P2的像。
5、插入第4根大头针P4,使得P4 挡住P1、P2、P3的像。
6、过P3、P4作直线,交bb'于O'点。
7、拨去所有的大头针,拿掉玻璃砖,并且连接OO'。
则∠O'ON'为折射角。
8、用量角器量出∠AON和∠O'ON',利用折射率公式算出折射率。
9、分别求出当入射角是30°、45°、60°、75°时的折射率,求出平均值。
[注意事项]1、先在白纸上画一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'作为玻璃砖的这一界面。
不能用铅笔直接靠着玻璃砖画,以免损伤玻璃砖的光学表面。
2、大头针间距应该尽可能大一些,以减少误差;选择玻璃砖,宽度应该选用h较大的玻璃砖,(至少大于2.5厘米为最好)以减小确定光路方向时出现的误差,提高测量的准确度。
玻璃折射知识点总结
玻璃折射知识点总结介绍玻璃是一种常见的透明物质,广泛应用于建筑、汽车、家具、装饰等领域。
玻璃的折射特性使其具有许多有趣的物理性质,同时也有很多实际应用价值。
通过对玻璃折射的深入了解,我们可以更好地利用玻璃的性质,设计出更加优秀的产品和技术。
1. 折射和玻璃的相关概念折射是光线在通过两种介质界面时改变传播方向的现象。
当光线从一种介质射向另一种介质时,由于两种介质的光速不同,光线会发生折射。
玻璃是一种典型的介质,对光线有明显的折射效应。
2. 折射定律当光线从一种介质射向另一种介质时,它会满足一定的折射定律。
这个定律可以通过数学公式来描述:n1*sin(θ1) = n2*sin(θ2),其中n1和n2分别代表两种介质的折射率,θ1和θ2分别代表入射角和折射角。
3. 玻璃的折射率玻璃是一种典型的介质,具有特定的折射率。
不同种类的玻璃由于成分不同,其折射率也有所差异。
根据玻璃的折射率,可以计算出光线在玻璃中的传播路径和折射角度。
4. 全反射当光线从折射率较高的介质射向折射率较低的介质时,可能会发生全反射的现象。
这是因为,当入射角足够大时,折射定律中的折射角会超过90度,光线无法通过介质界面,而是会完全反射回原来的介质中。
5. 玻璃的折射应用玻璃的折射特性使其在很多实际应用中得到了广泛的应用。
例如,光纤通信技术就利用了玻璃对光线的折射特性,实现了光信号的传输。
此外,光学仪器、眼镜、望远镜、显微镜等设备中也都广泛应用了玻璃的折射特性。
6. 玻璃折射的影响因素玻璃折射的特性受到多种因素的影响,包括材料的折射率、入射角度、波长等。
不同的因素对玻璃折射的影响并不相同,需要综合考虑才能准确描述玻璃的折射特性。
7. 折射角和入射角的关系折射定律描述了折射角和入射角之间的关系,它们之间通过介质的折射率相关联。
当入射角或折射介质的折射率发生变化时,折射角也会相应改变。
8. 折射和色散色散是光线在通过介质时发生波长分离的现象。
实验十八 测量玻璃的折射率--2025版高考总复习物理
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第14章 光
解析:(1)实验的过程中,要先在白纸上放好玻璃砖,在玻璃砖的一侧插 上两枚大头针P1和P2,然后在玻璃砖另一侧观察,调整视线使P1的像被 P2的像挡住,接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P3 、P4,使P3 挡住P1 、P2的像,使P4挡住P3和P1 、P2的像。
折射率。
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第14章 光
3.“单位圆法”:以入射点 O 为圆心,以一定的长度 R 为半径画圆,交 入射光线 AO 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 E′H′,分别交 NN′于点 H、H′,如图所示,sin θ1=EOHE, sin θ2=EO′HE′′ ,OE=OE′=R,则 n=ssiinn θθ12=EE′HH′。只要用刻度尺量出
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第14章 光
02
实验要点 互动探究
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第14章 光
题型一 教材原型实验 角度1 实验原理与操作 例1 (1)几位同学做“用插针法测量玻璃折射率”实验,图甲中直线 aa′、bb′表示在白纸上画出的玻璃砖的两个界面。几位同学进行了如下操 作:
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第14章 光
A.甲同学选定的玻璃砖两个光学面aa′与bb′不平行,其他操作正确 B.乙同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界面aa′和bb′后,将玻璃 砖向aa′方向平移了少许,其他操作正确 C.丙同学在白纸上画aa′、bb′两界面时,其间距比平行玻璃砖两光学面 的间距稍微大些,其他操作正确 上述几位同学的操作,对玻璃砖折射率的测定结果没有影响的是 ________。
高二物理测定玻璃的折射率实验归纳教育科学版知识精讲
高二物理测定玻璃的折射率实验归纳教育科学版【本讲教育信息】一、教学内容:测定玻璃的折射率实验归纳二、学习目标:1、掌握测定玻璃的折射率的实验原理与实验误差分析。
2、能够正确作出不同形状的玻璃砖的光路并会运用公式法与单位圆法处理实验数据。
3、重点掌握测定玻璃的折射率相关的重要的习题类型与其解法。
考点地位:测定玻璃的折射率实验是高考考查的重点,从近几年对于本实验的考查方向来看呈现出向新颖化、创新化的方向开展的趋势,题目侧重于对学生实验能力的考查,试题难度适中,主要考查学生对于实验原理的理解,实验方法的灵活迁移与实验数据的处理。
从出题形式上主要是以实验题形式为主,如06年全国Ⅱ卷第22题、江苏卷第12题均通过实验题形式进展考查。
三、重难点解析: 1. 实验目的〔1〕明确光通过玻璃时的入射角、折射角. 〔2〕掌握测定玻璃折射率的方法. 2. 实验原理如下列图,abcd 为两面平行的玻璃砖,入射角θ1和折射角θ2,据21sin sin n θθ=计算出玻璃的折射率.3. 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. 4. 实验步骤与调整安装〔1〕把白纸用图钉钉在木板上.〔2〕如下列图,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,并通过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 '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P 1、P 2.〔5〕在玻璃砖的bb '一侧竖直地插上大头针P 3、P 4,调整眼睛视线,使P 3能同时挡住P 1和P 2的像,使P 4能挡住P 3本身和P 1、P 2的像.〔6〕记下P 3、P 4的位置,移去玻璃砖和大头针,过P 3、P 4引直线O 'B 与bb '交于O ',连接OO ',OO '就是玻璃砖内的折射光线的路径,入射角θ1=∠AON ,折射角θ2=N O O ''∠。
高二物理测玻璃的折射率用双缝干涉测量光的波长
嗦夺市安培阳光实验学校高二物理实验:测定玻璃的折射率、用双缝干涉测量光的波长粤教版【本讲教育信息】 一. 教学内容:1. 实验:测定玻璃的折射率2. 实验:用双缝干涉测量光的波长 二. 知识归纳、总结:(一)实验:测定玻璃的折射率 1. 实验原理如下图所示为两面平行的玻璃砖对光路的侧移,用插针法找出与入射光线AO 对应的出射光线O ′B ,确定出射点O ′,画出折射光线OO ′,量出入射角θ1和折射角θ2,据n=21sin sin θθ计算出玻璃的折射率。
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. 实验步骤及调整安装(1)将白纸用图钉按在绘图板上。
(2)在白纸上画出一条直线aa ′作为界面(线),过aa ′上的一点O 画出界面的法线NN ′,并画一条线段AO 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aa ′对齐,画出玻璃砖的另一边bb ′。
(4)在直线AO 上竖直插上两枚大头针P 1、P 2,透过玻璃砖观察大头针P 1、P 2的像,调整视线方向直到P 2的像挡住P 1的像,再在观察者一侧竖直插上两枚大头针P 3、P 4,P 3挡住P 1、P 2的像,P 4挡住P 3及P 1、P 2的像,记下P 3、P 4的位置。
(5)移去大头针和玻璃砖,过P 3、P 4所在处作直线O ′B 与bb ′交于O ′,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θ1=∠AON ,折射角θ2=∠O ′ON ′,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)用上述方法分别求出入射角分别为30°、45°、60°时的折射角,查出它们的正弦值,填入表格中。
(8)算出不同入射角的比值21sin sin θθ,最后求出几次实验中所测21sin sin θθ的平均值,即为玻璃砖的折射率。
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。
第十四章 第3讲 光的折射 全反射(实验:测定玻璃的折射率)
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c (3)计算公式:n= v ,因 v<c,故任何介质的折射率总大于 1.
二、全反射 光导纤维
1.全反射 (1)定义:光从光密介质射入光疏介质,当入射角增大到某一角度时,折射光线 消失 ,
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项目
类别
平行玻璃砖
三棱镜
圆柱体(球)
对光线的作用 通过平行玻璃砖的光 通过三棱镜的光线经 圆界面的法线是过圆
线不改变传播方向,但 两次折射后,出射光线 心的直线,经过两次
要发生侧移
向棱镜底边偏折
折射后向圆心偏折
应用
全反射棱镜,改变光的
测定玻璃的折射率
改变光的传播方向
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解析:根据题述和图示可知,i=60°,r=30°,由折射定律,玻璃对红光的折射率 n =ssiinn ri= 3.若改用蓝光沿同一路径入射,由于玻璃对蓝光的折射率大于玻璃对红光 的折射率,则光线在 D 点射出时的折射角大于 60°. 答案: 3 大于
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3.[折射定律的综合应用] (2019·高考全国卷Ⅰ)如图,一艘帆船静止在湖面上,帆 船的竖直桅杆顶端高出水面 3 m.距水面 4 m 的湖底 P 点发出的激光束,从水面出 射后恰好照射到桅杆顶端,该出射光束与竖直方向的夹角为 53°(取 sin 53°=0.8).已 知水的折射率为43.
高考物理一轮总复习 专题14 机械振动 光学 实验15 测定玻璃的折射率
• 变式 (2021年郑州模拟)(1)几位同学做“用插针法测定玻 璃折射率”实验,图示直线aa′、bb′表示在白纸上画出的 玻璃砖的两个界面.几位同学进行了如下操作:
• A.甲同学选定的玻璃砖两个光学面aa′与bb′不平行, 其他操作正确
• 4.玻璃砖越宽,光线在玻璃砖内的传播方向越容易确定, 测量结果越准确.故应选用宽度大的玻璃砖来测量.
• 例题 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,如图甲所示.
甲
乙
• (1)在甲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=________(结果保留3位有效数字).
• 【解析】(1)甲同学选定的玻璃砖两个光学面aa′和bb′ 不平行,不会影响入射角和折射角的确定;乙同学将玻璃砖 向aa′方向平移了少许,直线aa′、bb′之间的距离仍然等 于玻璃砖的厚度,入射角和折射角的大小不变,丙同学在白 纸上画aa′和bb′间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微大 些,使画出的入射点向左移,出射点向右移,所画的折射角 比实际值大,算得的折射率将偏小.
•在bb′界面发生全反射,故C错误.
课后提能演练
• (2)在用插针法测玻璃砖折射率的实验中,已确定好入射 方向AO,插了两枚大头针P1和P2,如图所示(①②③是三条直 线).在以下的操作说法中你认为正确的是______(填选项前的 字母).
• A.在bb′侧调整观察视线,另外两枚大头针P3和P4可能 插在③线上
• B.保持O点不动,减小入射角,在bb′侧调整观察视线, 另两枚大头针P3和P4可能插在①线上 • C.保持O点不动,增大入射角,在bb′侧调整观察视线, 看不清P1和P2的像,这可能是光在bb′侧面发生全反射 • 【答案】(1)AB (2)B
高考物理复习:测量玻璃的折射率
不变
解析:(1)入射角 i=90°-θ1,折射角 r=90°-θ2,
sin
则玻璃的折射率 n=
sin
=
cos 1
。
cos 2
(2)宽度大些的玻璃砖,在作图时角度的相对误差会小些。
(3)测玻璃砖折射率时,只要操作正确,测量的结果与玻璃砖的形状无关,故
画出的界面ab、cd与玻璃砖位置的关系分别如图乙、丙所示,其中小明同
学用的是矩形玻璃砖,小江同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正
确,且均以ab、cd为界面画光路图。则小明同学测得的折射率与真实值相
比 偏小
;小江同学测得的折射率与真实值相比 不变
大”“偏小”或“不变”)
乙
丙
。(均选填“偏
解析:(1)玻璃上下表面不平行也能测出玻璃的折射率,故A错误。大头针应
作后,作出的光路图及测出的相关角度如图所示。
cos 1
(1)此玻璃的折射率计算式为n=____________(用图中的θ
cos 2
1、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____________(选填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。
大
(3)若同学选用如图所示的玻璃砖,AA'、BB'为画出的边界,则测得的折射
6.移去玻璃砖,在拔掉P1、P2、P3、P4的同时分别记下它们的位置,过P3、
P4作直线O'B交bb'于O'。连接O、O',OO'就是玻璃砖内折射光线的方向。
∠AON为入射角,∠O'ON'为折射角。
高考物理一轮复习考点解析学案:实验测定玻璃的折射率(含解析)
实验14 测定玻璃的折射率(教学案)-2015年高考物理一轮复习精品资料【重点知识梳理】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.3.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.【高频考点突破】考点一 对实验操作的考查例1、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1所示.图1 图2(1)在图2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).(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象,某同学做了两次实验,经正确操作插好了8枚大头针,如图3所示.图中P 1和P 2是同一入射光线上的2枚大头针,其对应出射光线上的2枚大头针是P 3和________(填“A ”或“B ”).图3考点二对实验数据处理的考查例2、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的位置和三棱镜轮廓如图所示.(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)用(2)中所测物理量计算折射率的公式是n=________.【高考真题解析】1.(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。
高考物理系统性复习 (考点分析) 第二节 实验:测定玻璃的折射率(附解析)
【考点分析】第二节实验:测定玻璃的折射率【考点一】实验的原理与操作【典型例题1】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,如图甲所示.(1)在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=________(保留三位有效数字).(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象,某同学做了两次实验,经正确操作插好了8枚大头针,如图乙所示.图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针,其对应出射光线上的2枚大头针是P3和________(填“A”或“B”).【解析】(1)分别连接玻璃砖两侧的大头针所在的点,并延长与玻璃砖边分别相交,标出传播方向,然后连接玻璃砖边界的两交点,即为光线在玻璃砖中传播的方向.光路如图所示.(2)设方格纸上正方形的边长为1,光线的入射角为i,折射角为r,则sin i=5.35.32+42=0.798,sin r=2.22.22+3.62=0.521.所以玻璃的折射率n=sin isin r=0.7980.521=1.53.(3)由题图乙可知,光线P1P2入射到玻璃砖上时,相当于光线射到了一个三棱镜上,因此出射光线将向底边偏折,所以出射光线过P3和A.【答案】(1)如解析图所示(2)1.53(说明:±0.03范围内都可)(3)A【考点二】数据处理及误差分析【典型例题2】在测定玻璃砖折射率的实验中。
(1)实验中,下列做法正确的是______(填选项前的字母)。
A.入射角不宜太小B.为了测量的准确性,必须选用平行玻璃砖来测量C.在白纸上放好玻璃砖后,可以用铅笔贴着光学面画出界面D.为了减小实验误差,应该改变入射角的大小,多做几次实验(2)甲同学在确定玻璃砖的光线入射界面aa'和出射界面bb'时,不慎使玻璃砖出现了平行移动,出现的状况如图所示,其他操作均正确,甲同学测得的折射率与真实值相比将______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
2020年高考物理总复习:实验:测定玻璃的折射率
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_.
测玻璃的折射率知识点总结
测玻璃的折射率知识点总结测玻璃的折射率知识点总结折射率是一个物质对光的波速变化程度的量度。
在测量玻璃的折射率时,我们需要了解一些与折射率相关的知识点。
本文将总结测量玻璃折射率时的相关知识点,帮助读者更好地理解和应用这些概念。
一、折射定律折射定律是描述光在两种介质边界上折射行为的定律。
根据折射定律,光线从一种介质射入另一种介质时,入射角、折射角和两种介质的折射率之间满足一个简单的数学关系。
折射定律的数学表达为:n1sinθ1 = n2sinθ2其中,n1和n2分别代表两种介质的折射率,θ1为入射角,θ2为折射角。
二、光的反射与折射光在垂直入射时,即入射角为0°时,不发生折射,只产生反射。
入射角大于0°时,既有反射也有折射。
根据折射定律的数学表达式,我们可以看出,当入射角θ1增大时,折射角θ2也会增大,光线离法线越近则折射角越小,光线离法线越远则折射角越大。
三、绝对折射率和相对折射率绝对折射率是指光从真空(或空气)射入某种介质的折射率。
常用符号n来表示。
相对折射率是指光从一种介质射入另一种介质时的折射率,它是相对于真空的折射率之比。
常用符号n1/n2来表示。
四、玻璃的折射率测量方法测量玻璃的折射率有很多方法,以下是几种常用的方法:1. 折射仪法折射仪法是最常用的测量折射率的方法之一。
这种方法利用的是折射定律的基本原理。
通过测量入射角和折射角,根据折射率的定义进行计算,从而得到玻璃的折射率。
2. 光栅法光栅法是利用光栅的特性来测量玻璃的折射率的方法。
首先,将光栅固定在光路中,让光通过光栅后产生衍射。
然后,利用衍射产生的干涉条纹,通过计算光栅周期、角度等参数,得到玻璃的折射率。
3. 藤原法藤原法是利用薄平面平行玻璃板的特性来测量玻璃的折射率的方法。
通过实验测试,测量出透过光板的平行光束的角度,并且根据藤原法则计算折射率。
五、玻璃折射率的应用领域玻璃是一种常用的建筑材料,折射率的准确测量对于玻璃制品的生产和应用具有重要意义。
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。
第13章 实验18 测量玻璃的折射率
三、注意事项 (1)实验时,应尽可能将大头针竖直插在纸上,且P1和P2之间、P3和 P4之间、P2与O、P3与O′之间距离要稍大一些。 (2)入射角θ1不宜太大(接近90°),也不宜太小(接近0°)。太大时反 射光较强,出射光较弱;太小时入射角、折射角测量的相对误差较大。 (3)操作时,手不能触摸玻璃砖的光学面,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。
4.(2021·全国乙卷)用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖的折射 率。实验中用A、B两个大头针确定入射光路,C、D两个大头针确定出 射光路,O和O′分别是入射点和出射点。如图(a)所示。测得玻璃砖厚 度为h=15.0 mm;A到过O点的法线OM的距离AM=10.0 mm,M到玻璃 砖的距离MO=20.0 mm,O′到OM的距离为s=5.0 mm。
(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,只要操作正确,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。
考点二 实验拓展创新 本实验的常见创新如下
实验设计 的创新
sin α=
AM AM2+OM2
10.0120+.020.02= 55,
sin β= h2s+s2= 15.052.0+5.02=β= 2。
(2)当入射角为 45°时,设折射角为 γ,由折射定律: n=sisnin4γ5°, 可求得:γ=30°。 再设此玻璃砖上、下表面的夹角为 θ,光路图如下:
(2)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 sin θ1 和 sin θ2。算出不同入射角时的ssiinn θθ12,并取平均值。
测量玻璃的折射率实验分析与总结
测量玻璃的折射率实验分析与总结折射率测量是国际上用来鉴定玻璃质量的常见方法之一。
该实验用来分析和总结玻璃材料折射率,是国外及国内标准检测中必不可少的重要实验过程。
本报告对折射率测量过程的技术原理进行了全面总结。
折射率测量是总结玻璃材料的折射率的标准化过程。
其原理是入射到玻璃材料表面上的光束会产生折射率,即便是入射到玻璃材料表面时,折射率也不能完全保持同样。
由于玻璃材料折射率的不同,会导致玻璃材料的光学特性发生变化,这就是玻璃材料折射率的重要性所在。
因此,玻璃材料的折射率测量是衡量其物理性能的基本指标。
测量玻璃材料折射率的步骤如下:首先,设定合适的实验条件,如发生临界角的光束的入射角度、实验室的温度和湿度等;其次,测量折射率是需要对玻璃材料进行样品剥离,层层递进,清楚测量表征材料表面形态,材料物理性质,如厚度、宽度、变形率、折射率等;再次,实验室要根据样品的特性,制定合适的实验方案,通过实验设备,测定玻璃材料折射率;最后,对实验结果进行分析和总结,给出玻璃材料的折射率等物理性质值,以及相应的特性曲线。
实验原理的总结,便是测量玻璃材料折射率的主要步骤。
要测量玻璃材料的折射率,除了有一定的实验技术外,还需要专业的实验设备,比如データ取得装置,折射角度计,光学准直器,测量系统等。
如果在实验过程中全程控制角度偏差,实验仪器湿度等参数,可以提高实验精确度、可信度,以期达到理想的折射测量结果。
折射率是玻璃材料最基础的物理性质,用于测量玻璃材料的折射率,可以满足国内外标准的检测要求,是企业生产玻璃材料的重要依据。
本报告对测量玻璃材料折射率实验分析与总结。
高二物理试验测定玻璃的折射率人教版知识精讲
高二物理试验:测定玻璃的折射率人教版【同步教育信息】一. 本周教学内容:试验:测定玻璃的折射率本章小结本章检测二. 知识要点:l. 理解利用插针法确定光路的原理。
2. 了解实验步骤和实验操作中的注意事项。
3. 会根据实验结果作出光路。
求出对应的玻璃砖的折射率。
三. 知识结构:四. 重点、难点辨析:1. 为了减小测量角度的相对误差,同时减小由于大头针的像发生畸变而产生的定位误差,入射光线与玻璃砖之间的夹角不能太大,又不能太小。
一般取在15°~75°之间为宜。
玻璃砖宽度在5cm 以上为宜,两根大头针之间的距离大些为宜。
2. 确定了玻璃界面和光路后。
可以采用两种方法计算玻璃砖的折射率:① 可用量角器测量入射角和折射角。
由折射定律公式来计算折射率。
② 经过入射点画出玻璃界面的法线N N '。
以入射点O 为圆心,适当长度为半径画圆,入射光线、折射光线与圆周交于A 和B 。
由点A 、B 向法线作垂线。
分别交法线N N '于A '、B '点。
如图所示,测出垂线的长度A A '和B B '。
则玻璃的折射率可表示为''BB AA n =。
3. 如果玻璃界面确定得不准确,会给测量结果造成一定的误差,如图所示。
若画出的两界面间距离偏大(图中B A ''是实际界面的位置,B A ''''是画出的界面),很容易看出,这时折射角的测量值偏大,会造成折射率的测量值偏小;如果画出的两界面间距离偏小,则情况与上述恰好相反。
【典型例题】[例1] 作测定玻璃折射率的实验时,在纸上画出玻璃砖的两个平行界面ab 、cd 时,由于避免笔尖触及玻璃砖,而画成下图中的b a ''和d c '',即都向外平移了一些。
作光路图时n 能将折射点确定在b a ''和d c ''。
物理实验测定玻璃的折射率考点总结
(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,将该条纹记为第1条亮纹;转动手轮,使分划板中
心刻线移动至第n条亮条纹的中央,记下此时手轮上的读 数a2. ③用刻度尺测量双缝到光屏间距离l(d是已知的). ④重复测量、计算,求出波长的平均值.
(保留一位有效数字)
图实-14-6
[解析]
(1)双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为:
光源、滤光片、单缝、双缝、屏,因此应填E、D、B. (2)安装光学元件时,应注意单缝与双缝间的距离为5 cm~10 cm,同时使单缝与双缝相互平行. (3)由图实-14-6可知,条纹间距为Δx= 又双缝到屏的距离l=0.70 m,双缝间距d=3.0 mm, mm
在一圆盘上过其圆心o作两条互相垂直的直径bcef在半径oa上垂bcef在半径oa上垂直盘面插下两枚大头针p1p2并保持p1p2位置不变每次测量时让圆盘的下半部分竖直图实137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p1p2的像并在圆周上插上大头针p使p正好挡住pp的像同学们通过计算插上大头针p3使p3正好挡住p1p2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p3所插的位置就可直接读出液体折射率的值
五、注意事项
1.玻璃砖宜选宽度大些的,实验中玻璃砖的位置不要移 动.用手拿玻璃砖时,只能接触玻璃砖的毛面或棱,严禁 用玻璃砖当尺子画界面. 2.大头针应竖直插入,两大头针间距离宜大些.
3.所选入射角不应过大,否则在另一侧看不清P1、P2的像;
也不应过小,否则测量误差较大. 4.用半圆形玻璃砖、三棱镜也能完成此项实验. 5.由于要多次改变入射角重复实验,所以入射光线与出射 光线要一一对应.
高三物理测玻璃的折射率
准兑市爱憎阳光实验学校高三物理:测玻璃的折射率【同步信息】一. 本周教学内容::测玻璃的折射率本章小结本章检测二. 知识要点:l. 理解利用插针法确光路的原理。
2. 了解步骤和操作中的考前须知。
3. 会根据结果作出光路。
求出对的玻璃砖的折射率。
三. 知识结构:四. 、难点辨析:1. 为了减小测量角度的相对误差,同时减小由于大头针的像发生畸变而产生的位误差,入射光线与玻璃砖之间的夹角不能太大,又不能太小。
一般取在15°~75°之间为。
玻璃砖宽度在5cm以上为,两根大头针之间的距离大些为。
2. 确了玻璃界面和光路后。
可以采用两种方法计算玻璃砖的折射率:①可用量角器测量入射角和折射角。
由折射律公式来计算折射率。
②经过入射点画出玻璃界面的法线NN'。
以入射点O为圆心,适当长度为半径画圆,入射光线、折射光线与圆周交于A和B。
由点A、B向法线作垂线。
分别交法线NN'于A'、B'点。
如下图,测出垂线的长度A A'和B B'。
那么玻璃的折射率可表示为''BBAAn=。
3. 如果玻璃界面确得不准确,会给测量结果造成一的误差,如下图。
假设画出的两界面间距离偏大〔图中BA''是实际界面的位置,BA''''是画出的界面〕,很容易看出,这时折射角的测量值偏大,会造成折射率的测量值偏小;如果画出的两界面间距离偏小,那么情况与上述恰好相反。
【典型例题】[例1] 作测玻璃折射率的时,在纸上画出玻璃砖的两个平行界面ab、cd时,由于防止笔尖触及玻璃砖,而画成下列图中的ba''和dc'',即都向外平移了一些。
作光路图时n能将折射点确在ba''和d c''。
那么这种误差将使测算出的折射率〔〕A. 大于其真实值B. 小于其真实值C. 不受影响,仍于其真实值D. 条件缺乏,无法进行判解析:按图中插针位置画出正确和有误差的光路图。
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点,作过O的法线NN′.
(3)画出直线AO作为入射光线,并 在AO上插上P1、P2两枚大头针. (4)在白纸上放上玻璃砖,使其中 一个长边与直线aa′对齐, 并画出另一条长边的对齐线bb′. 图实-13-1
(5)通过玻璃砖观察并调整视线方向,使P1的像被P2挡住,然
后在观察侧插上大头针P3,使P3同时挡住P2、P1的像,再
图实-13-5
所画边界线与玻璃砖重合,测得的折射率与玻璃砖的形状无 关,因此所测得的折射率与真实值相比不变.
③如图实-13-6所示,丙同学用插针法确定的光线的出射点
若恰在A点,则测得的折射率不变.若在bA之间则偏小,若 在b′A之间则偏大.
[答案] (1)①cde
(2)①偏小 ②不变
②见解析
图实-13-6
[解析] (1)①有错误或不妥之处的是cde.②c中应先画出一条 直线,把玻璃砖的一边与其重合,再使直尺与玻璃砖的界面
对齐,移开玻璃砖后再画边界线;d中入射角要取0°以外的
三组数据;e中大头针要竖直插牢,观察时看针脚是否在同
一条直线上.
(2)①如图实-13-5所示,甲同学利用插针法确定入射光线和 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值偏大,因此 测得的折射率偏小. ②乙同学虽用的是梯形玻璃砖,但
插上P4挡住P3及P2、P1的像. (6)移去玻璃砖,拔去大头针,由大头针P3、P4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′, 则OO′即玻璃砖内的折射光线.
(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.
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P1、P2的像,并在圆周上
插上大头针P3,使P3正好挡住P1、P2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P3所插 的位置,就可直接读出液体折射率的值.回答下列问题:
(1)若∠AOF=30°,OP3与OC的夹角为30°,则P3处所对应的 折射率的值为________. (2)图中P3、P4两位置__________处所对应的折射率大. (3)作AO的延长线交圆周于K,K处所对应的折射率值应为 ________.
一、实验目的 测定玻璃的折射率. 二、实验原理 用插针法确定入射角和折射角,根据n= 计算玻璃的
折射率.
三、实验器材 两面平行的玻璃砖、白纸、木板、大头针、量角器、刻度 尺、铅笔、图钉.
四、实验操作 1.实验步骤 (1)如图实-13-1所示,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
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 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= 可知图象应为直线,如图 实- 13-2所示,其斜率 ,并取平
量出各个折射角r;
f.按公式分别计算 取三个值的算术平均值.
①以上步骤中有错误或不妥之处的是________; ②应改正为_________________________________________ ____________________________________________________.
为折射率. 图实- 13-2
(3)“单位圆”法确定sinθ1、sinθ2,计算折射率n. 以入射点O为圆心,以一定的长度R为半径画圆,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E′H′.如图实-13-3所示, OE=OE′ =R,则 只要用
刻度尺量出 EH、E′H′的长度就 可以求出n. 图实- 13-3
c.用铅笔环绕玻璃砖画出边界aa′和bb′;
d.在aa′上选择一点O作为不同入射角的入射光线的共同入 射点,画出入射角i分别为0°、30°、45°的入射光线;
e.用“插针法”分别得到各条入射光线对应的出射光线,
观察时着重看大头针针帽是否在一条直线上,取下玻璃砖、
大头针,连接各针孔,发现所画折射光线中有两条相交,
五、注意事项
1.玻璃砖宜选宽度大些的,实验中玻璃砖的位置不要移 动.用手拿玻璃砖时,只能接触玻璃砖的毛面或棱,严禁 用玻璃砖当尺子画界面. 2.大头针应竖直插入,两大头针间距离宜大些.
3.所选入射角不应过大,否则在另一侧看不清P1、P2的像;
也不应过小,否则测量误差较大. 4.用半圆形玻璃砖、三棱镜也能完成此项实验. 5.由于要多次改变入射角重复实验,所以入射光线与出射 光线要一一对应.
③可能偏小、可能偏大、可能不变
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,如图实-13 -7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P1、P2, 并保持P1、P2位置不变,每次 测量时让圆盘的下半部分竖直 图实-13-7
六、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的间距应大一些. 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.
(1)在用插针法测定玻璃的折射率的实验中,某同学 的操作步骤如下: a.用图钉将记录光路的白纸固定在平板上; b.手拿玻璃砖的毛面或棱,将其轻放在白纸上;
(2)在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中,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 如图实- 13-4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.他们的其他操作均 正确,且均以aa′、bb′为界面画光路图.则:
图实- 13-4
①甲同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏 大”、“偏小”或“不变”); ②乙同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏 大”、“偏小”或“不变”); ③丙同学测得的折射率与真实值相比________.