测折射率实验.1doc
折射率测量实验报告
折射率测量实验报告折射率测量实验报告引言:折射率是光线在不同介质中传播速度的比值,是光学实验中常用的一个物理量。
本实验旨在通过测量光线在不同介质中的折射角和入射角来计算折射率,并验证光在不同介质中的传播规律。
实验装置:本实验使用的装置包括:光源、凸透镜、直尺、半透明镜、直角棱镜、光屏等。
实验步骤:1. 将光源放置在实验台上,并调整光源的位置和角度,使其尽可能垂直照射光线。
2. 在光源的正前方放置一个凸透镜,以便将光线聚焦。
3. 在凸透镜的后方放置一个直尺,用来测量光线的入射角度。
4. 在直尺的后方放置一个半透明镜,以便将光线分为两束。
5. 将一束光线直接照射到光屏上,并记录下入射角度。
6. 将另一束光线通过一个直角棱镜,使其发生折射,并照射到光屏上。
7. 在光屏上观察并记录下折射角度。
8. 重复以上步骤,分别使用不同介质进行测量。
实验结果与分析:根据实验记录的数据,我们可以计算出不同介质的折射率。
以空气为基准,我们可以通过斯涅尔定律计算出其他介质的折射率。
斯涅尔定律表达式为:n1*sinθ1 = n2*sinθ2其中,n1和n2分别表示两个介质的折射率,θ1和θ2分别表示入射角和折射角。
通过对实验数据的处理,我们可以得到不同介质的折射率如下:- 空气:折射率为1.0000- 水:折射率为1.3330- 玻璃:折射率为1.5000- 透明塑料:折射率为1.4900实验结果与理论值的比较:通过与已知的理论值进行比较,我们可以发现实验结果与理论值相当接近。
这说明我们的实验方法和数据处理是可靠的。
实验误差的分析:在实验过程中,由于仪器的精度限制、光线的散射等因素,会产生一定的误差。
为了减小误差,我们在实验中尽量保持仪器的稳定,减少外界干扰,并重复多次测量取平均值。
实验的应用:折射率是光学领域中重要的物理量,它在许多实际应用中都有着广泛的应用。
例如,在眼镜制造中,通过测量眼球的折射率,可以制作出适合患者眼球的眼镜;在光纤通信中,折射率的准确测量可以确保光信号的传输质量;在光学设计中,折射率的准确测量可以帮助设计出更高效的光学器件等。
实验七最小偏向角法测棱镜的折射率
实验七 最小偏向角法测棱镜的折射率实验目的:(1) 了解分光计的结构、作用和工作原理; (2) 掌握分光计的调节要求和调节方法;(3) 在分光计上用最小偏向角法测定三棱镜的折射率. 实验仪器:分光计,玻璃三棱镜,平面反射镜,钠光灯源. 实验原理:将待测的光学玻璃制成三棱镜,可用最小偏向角法测其折射率n .测量原理见图1,光线α代表一束单色平行光,以入射角i 1投射到棱镜的AB 面上,经棱镜两次折射后以i 4角从另一面AC 射出来,成为光线t .经棱镜两次折射,光线传播方向总的变化可用入射光线α和出射光线t 延长线的夹角δ来表示,δ称为偏向角.由图1可知δ=(i 1-i 2)+(i 4-i 3)=i 1+i 4-A .此式表明,对于给定棱镜,其顶角A 和折射率n 已定,则偏向角δ随入射角i 1而变,δ是i 1的函数.用微商计算可以证明,当i 1=i 4或i 2=i 3时,即入射光线a 和出射光线t 对称地“站在”棱镜两旁时,偏向角有最 小值,称为最小偏向角,用δm 表示. 此时,有i 2=A /2, i 1=(A +δm )/2,故 22mA A n sinsinδ+=用分光计测出棱镜的顶角A 和最小偏向角δm ,由上式可求得棱镜的折射率n . 图 1 实验装置:分光计是用来准确测量角度的仪器一、分光计的结构利用分光计测量光线的偏折角,实际上是确定光线的传播方向.只有平行光才具有确定的方向,调焦于无穷远的望远镜可以判定平行光的传播方向.因此,分光计由平行光管、望远镜、载物台、角度刻度盘和三脚底座五个主要部分构成.图2是它的全貌.图 21–狭缝装置;2–狭缝装置锁紧螺钉;3–平行光管部件;4–制动架(二);5–载物台;6–载物台条平螺钉;7–载物台锁紧螺钉;8–望远镜部件;9–目镜锁紧螺钉;10–阿贝式自准值目镜;11–目镜视度调节手轮;12–望远镜光轴高低调节螺钉;13–望远镜光轴水平调节锁钉;14–支臂;15–望远镜微调螺钉;16–刻度盘止动螺钉;17–底座;18–望远镜止动螺钉;19–平行光管准直镜;20–压片; 21–度盘;22–游标盘;23–立柱;24–游标盘微调螺钉;25–游标盘止动螺钉;26–平行光管光轴水平调节螺钉;27–平行光管高低调节螺钉;28–狭缝宽度调节手轮.⑴三脚底座.它是整个分光计的底座,底座中心有沿铅直方向的转轴套,望远镜和刻度盘可绕该轴转动.⑵平行光管.它的作用是产生平行光.平行光管通过立柱固定在仪器底座上.管的一端装有一个消色差的复合透镜(物镜),另一端是装有狭缝的可伸缩套管,调节手轮可改变狭缝的宽度.若用光源照亮狭缝,调节狭逢装置锁紧螺钉可以使狭缝套管前后移动,以改变狭缝和物镜间的距离,使狭缝恰好落在物镜的前焦平面上以产生平行光,管下方的平行光管高低调节螺钉用来调节管的倾度,使平行光管的光轴与仪器转轴垂直.平行光管水平调节螺钉用来微调左右.⑶望远镜.结构见图3,它由目镜、物镜、分划板(叉丝)、平面反射镜、光源组成.为了调节和测量,物镜和目镜间装有一分划板(分划板的尺寸见图4),分划板固定在筒B上,目镜C装在筒B里,通过调节目镜调节手轮可沿筒B前后移动,以改变目镜与分划板之间的距离,适应不同实验者眼睛的差异,使分划板调到能使实验者看的最清楚为原则.物镜固定在筒A的另一顶端,它是消色差的符合正透镜,调节目镜锁紧螺钉,可使筒B沿筒A滑动,以改变分划板与物镜的距离,使分划板能调到物镜的后焦面上.当物镜和目镜的焦平面与分划重合时,从目镜中可同时观察到分划板和它的反射像,且无视差(无重影)此时望远镜适合于观察无穷远处。
迈克尔逊干涉仪测玻璃折射率
用迈克尔逊干涉仪测透明玻璃片折射率总体设计方案思路本实验用迈克尔逊干涉仪,利用等厚干涉图样和已知玻璃片厚度用间接法测出玻璃的折射率。
实验目的1.掌握迈克尔逊干涉仪的工作原理和结构,学会它的调整方法和技巧;2.学会用迈克尔逊干涉仪测透明玻璃片折射率。
实验仪器迈克尔逊干涉仪、NeHe 激光器、汞光灯、白光光源、毛玻璃、扩束镜、千分尺等。
实验原理1. 迈克尔逊干涉仪的光路迈克尔逊干涉仪有多种多样的形式,其基本光路如图1所示。
从光源S发出的一束光,在分束镜A的半反射面M上被分成光强近似相等的反射光束1和透射光束2。
反射光束1射出A后投向反射镜2M,反射回来再穿过A;光束2经过补偿板B投向反射镜1M,反射回来再通过B,在半反射面M上反射。
于是,这两束相干光在空间相遇并产生干涉,通过望远镜或人眼可以观察到干涉条纹。
补偿板B的材料和厚度都和分束镜A相同,并且与分束镜A平行放置,其作用是为了补偿反射光束1因在A中往返两次所多走的光程,使干涉仪对不同波长的光可以同时满足等光程的要求。
2. 等倾干涉图样(1) 产生等倾干涉的等效光路S1M 图1 迈克尔逊干涉仪光路图如图2所示(图中没有绘出补偿板B ),观察者自O 点向2M 镜看去,除直接看到2M 镜外,还可以看到1M 镜经分束镜A 的半反射面M 反射的像1M '。
这样,在观察者看来,两相干光束好象是由同一束光分别经1M '和2M 反射而来的。
因此从光学上来说,迈克尔逊干涉仪所产生的干涉花样与1M '、2M 间的空气层所产生的干涉是一样的,在讨论干涉条纹的形成时,只要考虑1M '、2M 两个面和它们之间的空气层就可以了。
所以说,迈克尔逊干涉仪的干涉情况即干涉图像是由光源以及1M '、2M 和观察屏的相对配置来决定的。
(2) 等倾干涉图样的形成与单色光波长的测量当1M 镜垂直于2M 镜时,1M '与2M 相互平行,相距为d 。
专题80 测量玻璃砖的折射率实验(解析版)
2015—2020年六年高考物理分类解析专题80、测量玻璃砖的折射率实验1.(2019高考理综天津卷)(2)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。
①下列哪些措施能够提高实验准确程度______。
A.选用两光学表面间距大的玻璃砖B.选用两光学表面平行的玻璃砖C.选用粗的大头针完成实验D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些②该小组用同一套器材完成了四次实验,记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示,其中实验操作正确的是______。
③该小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN'的垂线,垂足分别为C、D点,如图所示,则玻璃的折射率n=______。
(用图中线段的字母表示)【参考答案】AD B AC BD【名师解析】①做测定玻璃的折射率实验,能够提高实验准确程度的是:选用两光学表面间距大的玻璃砖有助于提高确定折射角的准确程度,插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些,有助于提高确定入射角和折射角的准确程度,选项AD正确。
②根据光通过平行玻璃砖的光路可知,入射线和出射线平行,在玻璃砖中折射角小于入射角,所以实验操作正确的是B。
③由折射定律,玻璃的折射率nACBD。
2.(2012··浙江)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19-1-甲所示。
(1)在图19-1-乙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为有效数字);(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19-1-丙所示。
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”)。
【参考答案】(1)完整的光路图如图。
利用迈克耳逊干涉仪测气体折射率实验报告
利用迈克耳逊干涉仪测气体折射率实验报
告
实验目的:
通过利用迈克耳逊干涉仪测量气体折射率,了解气体对光的折射现象,并掌握实验方法和数据处理技巧。
实验原理:
迈克耳逊干涉仪是一种利用干涉现象来测量光波长和折射率的仪器。
当光波通过气体时,会发生折射现象,导致光程差的变化,从而影响干涉条纹的位置,通过测量干涉条纹的位移,可以计算出气体的折射率。
实验步骤:
1. 将迈克耳逊干涉仪放置在稳定的平台上,调整好光源和反射镜的位置。
2. 将待测气体装入干涉仪的测量室内,确保气体均匀分布。
3. 调整干涉仪,使得观察到清晰的干涉条纹。
4. 记录气体的压强和温度,并测量干涉条纹的位移。
5. 根据实验数据计算气体的折射率。
实验数据处理:
根据实验测得的干涉条纹位移和气体的压强、温度,利用适当
的公式计算出气体的折射率。
同时,需考虑气体的折射率随压强和
温度的变化而变化的影响。
实验结果:
根据实验测得的数据和数据处理,得出了气体的折射率,并与
已知数据进行对比和分析。
实验结论:
通过本次实验,成功利用迈克耳逊干涉仪测量了气体的折射率,并得出了相应的结论。
同时,也发现了一些实验中可能存在的误差
和改进的地方。
总结:
本次实验通过利用迈克耳逊干涉仪测量气体折射率,加深了对气体折射现象的理解,掌握了实验方法和数据处理技巧,为今后的实验和研究打下了基础。
测定液体的折射率实验报告
测定液体的折射率实验报告
通信(1)班赵雯琳 1140031
【实验目的】
1、掌握用掠入射法测定液体的折射率
2、了解阿贝折射计的工作原理,并熟悉其使用方法。
【实验仪器】
分光计,阿贝折射计,甘油,酒精,钠灯
【实验原理】
运用折射极限法测定液体的折射率,其光路图如下:
根据折射定律,n1·sinA=n2·sinB.当角A达到最大的度数90度时,角B同时达到最大,根据互补原则,角C达到最小角,同时角D也达到最小角,因此光线产生明暗分界线。
阿贝折射计通过测定角D的极限度数折算成折射率,在目镜的分划板中显示。
【实验内容】
1、打开钠灯,调节阿贝折射计的反光镜,使得目镜的视野光亮,
让仪器处于工作状态。
2、调节目镜,使得分划板聚焦清晰,读数刻度聚焦清晰。
3、往三棱镜组中滴入甘油,准备观察。
4、旋转手轮,使得明暗分界线位于视野中央。
5、在度数目镜中读出折射率的数值,记录数据。
6、重复三组数据,记录备用。
7、用酒精擦拭三棱镜,洗掉甘油,收好仪器,关灯。
【实验数据】
N=1.4711±0.0001
【误差分析】
1、肉眼度数不是非常准确,有度数误差
2、仪器中存在固有的机械误差
【注意事项】
1、分划板的焦距清晰,降低实验误差
2、滴入甘油时,避免进入空气气泡,影响明暗分界线不明显
3、在找明暗分界线时,旋转三棱镜组一侧的旋钮,避免出现散光
现象,减低误差。
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物理实验测量物体的折射率
物理实验测量物体的折射率物体的折射率(refractive index)是光在物体中传播速度与在真空中传播速度的比值,是光在介质中的传播特性之一。
测量物体的折射率是物理实验中的一项重要任务,对于研究光传播规律、光学材料的性质以及实际应用具有重要意义。
一、测量原理在物理实验中,测量物体的折射率通常采用折射定律(Snell's Law)和菲涅耳公式(Fresnel equations)的原理。
1. 折射定律:光线从一种介质射入另一种介质时,入射角和折射角之间有一定的关系,即折射定律。
根据折射定律可以得到光线在两种介质中的传播方向和角度。
折射定律的表达式为:n1*sinθ1 = n2*sinθ2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。
2. 菲涅耳公式:菲涅耳公式描述了光线射入介质时的反射和折射现象,可以计算出反射光和折射光的振幅比例。
菲涅耳公式的表达式为:(r∥)² + (r⊥)² = 1其中,r∥和r⊥分别代表垂直入射和平行入射的反射光振幅与入射光振幅之比。
二、实验步骤1. 准备实验装置:将一介质样品放置在光路中,使用准直光源、凸透镜、平行光入射装置等设备构建一个稳定的光路。
2. 测量入射角:在光路中引入一个反光镜,调整光线的方向,使其通过光路垂直射入介质样品。
使用角度测量仪器测量光线的入射角。
3. 测量折射角:在样品经过的光路上设置透明的标尺,并使用角度测量仪器测量光线通过样品后的折射角。
4. 计算折射率:根据测得的入射角和折射角,利用折射定律的公式计算出样品的折射率。
重复实验多次,取平均值作为最终的折射率结果。
三、误差与提高准确性的方法在物理实验中,由于实验装置和测量仪器的限制以及人为误差等原因,测量结果可能存在一定误差。
为提高准确性,可以采取以下方法:1. 优化实验装置:合理设计实验装置的光路,选择高质量的透镜、准直光源等设备,减小光路中对光线的衍射、散射等影响。
5-6掠入射法测量棱镜的折射率
专业班次 姓名 日期一、实验名称掠入射法测量棱镜的折射率二、实验目的1.掌握掠入射法测定棱镜折射率的原理2.设计实验,测量棱镜折射率三、实验器材分光计、钠光灯(波长nm 3.5890=λ)、棱镜、毛玻璃四、实验原理如图。
用单色扩展光源照射到棱镜AB 面上,使扩展光源以约90角掠入射到棱镜上。
当扩展光源从各个方向射向AB 面时,以90入射的光线的内折射角最大,为max 2i ,其余入射角小于90的,折射角必小于max 2i ,入射角必大于'min 1i ,而大于90的入射光不能进入棱镜。
这样,在AC 侧面观察时,讲出现半明半暗的视场。
明暗视场的交线就是入射角901=i 的光线的出射方向。
可以证明1)sin sin cos (2'min1++=ααi n成绩: 教师: 日期五、实验步骤(1)由于扩展光源辐射进棱镜的入射角度具有一定的范围,因此在AC 出射面观察出射光时,可看到入射角满足 901min 1<<i i 的入射光线产生的各种方向的出射光形成一个亮区,存在两条明暗交界线。
合理摆放钠光灯光源与棱镜入射面的位置,在望远镜中找出这个亮区。
(2)旋转载物台,使入射到棱镜入射面的光线越来越少,当光源只有入射角约 90的入射光线射入棱镜,望远镜中观察到的视场将由亮区慢慢收窄成一条清晰地细亮线,此时的光线就是入射角 901=i 的光线的出射方向。
利用)]''()[(21)(2121min 1I II I II i ϕϕϕϕϕϕ-+-=+=计算此时亮线的角度min 1i 。
(3)测量棱镜的顶角α,计算棱镜折射率。
六、实验数据序号 棱镜面正对面的刻度明暗分界面对应的刻度 左游标窗口I ϕ右游标窗口I 'ϕ左游标窗口II ϕ右游标窗口II 'ϕ1 2 3 4 5 6棱镜的顶角60=α。
2021届高考物理必考实验十五:测定玻璃的折射率【含答案】
2021届高考物理必考实验十五:测定玻璃的折射率1.实验目的掌握测定玻璃折射率的方法。
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 =sin θ1sin θ2。
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。
4.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,使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sin θ1sin θ2,最后求出在几次实验中所测sin θ1sin θ2的平均值,即为玻璃砖的折射率。
5.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,如图甲所示。
测玻璃砖的折射率(1)
问题:
玻璃是一种透明介质,光从空气 入射到玻璃的界面上会发生折射, 如何把玻璃的折射率测出来?据折射率的定义:n sin i
要测折射率,必须知 道与一个折射现象对
sin 应的折射角和入射角。
法线
空气
i
界面 玻璃
r
实验器材:
玻璃砖 白纸、大头针若干、铅笔、直尺、量角器
实验过程:
p
P’
q
q’
a
a’
b
b’
m
n
1、铺平一张白纸
2、用铅笔画一条直线 aa’,作为玻璃砖对齐 的上表面,画入射光线 和法线
3、放玻璃砖,画出与 下表面对齐的线bb’
4、在纸上插大头针p、 q,则pq方向为一条入 射光线的方向
5、在平行玻璃砖另 一侧观察,看到pq的 像p’q’,插第三根大头 针m挡住p’q’,插第四 根大头针n挡住m。
a
a’
b
b’
3.某同学在画界面时,不慎将两界面aa’画
成下图所示,则他测得的折射率将
。
a
a’
b
b’
6、移走玻璃砖
实验分析:
实验做完了,现在我们来计算一下玻璃砖的折射率:
1、移走玻璃砖,白纸上
有四个大头针的针眼和
p
aa‘、bb’线段
q
2、连接mn交bb‘于o’
a
o
a’
再连接oo‘,标上光
的传播方向,就成一个
光路图了!
b
o’
b’ 3、 用量角器可以量出
m
入射角和折射角,查
表得出它们的正弦值,
n
就可以算出折射率了!
注意: (1)玻璃砖的折射面a、a’必须 画准确,画线注意次序。
七年级科学实验报告范例
七年级科学实验报告范例
实验目的
本实验旨在探究折射率对光的传播路径的影响。
实验器材
* 光线传输器
* 折射率棱镜
* 直尺
* 笔记本电脑
* 溶液
实验步骤
1. 将光线传输器放置于实验平台上。
2. 将折射率棱镜放置在光线传输器上方,使其底部与光线传输
器的顶部接触。
3. 打开笔记本电脑,使用光学模拟软件调整光源的亮度和位置,直到垂直射入棱镜顶部。
4. 使用直尺测量从棱镜顶部到其底部的距离。
5. 将溶液倒入折射率棱镜中,可以看到光线通过棱镜时发生了
偏折。
6. 使用光学模拟软件计算折射率,并记录下来。
7. 重复步骤3-6三次,取平均值,得出准确的折射率。
实验结果
我们得到的折射率结果为1.52。
这意味着在传播到有折射率介
质中的光线会发生偏折。
具体偏折角度取决于材料的折射率。
实验结论
折射率是光通过物质的传输速率,它能够影响光的传播路径和
偏折角度。
在科学研究中,了解折射率的概念和测量方法是非常重
要的。
实验思考
1. 如果光源的角度发生变化,折射率结果是否会受到影响?
2. 对于不同类型的溶液,是否会有不同的折射率结果?为什么?
以上是七年级科学实验报告范例,仅供参考。
在撰写实验报告时,请根据实际情况进行适当调整和拓展。
高中物理折射率测定教案
高中物理折射率测定教案一、实验目的通过测定不同介质中光的折射角和入射角,探究光在不同介质中的传播规律,计算得到各介质的折射率,加深学生对光学折射现象的理解。
二、实验原理1. 折射率的定义:折射率是介质中光传播速度与真空中光传播速度的比值。
2. 斯涅尔定律:折射率n1/n2等于光在真空中的传播速度与光在介质1中的传播速度的比值,也等于sinθ1/sinθ2,其中θ1是入射角,θ2是折射角。
三、实验器材1. 光源(如白炽灯或激光笔)2. 半圆筒3. 三棱镜4. 折射率试验片5. 透明介质(如水、玻璃等)6. 量角器7. 直尺8. 书写工具四、实验步骤1. 将光源置于半圆筒内,使得光线垂直照射在半圆筒的表面上,调整使其同心。
2. 将三棱镜放在半圆筒顶部,使得光线垂直射入三棱镜。
3. 将折射率试验片放在三棱镜的底部,透明介质放在试验片上。
4. 观察入射光线,记录入射角和折射角。
5. 根据斯涅尔定律计算得到透明介质的折射率。
6. 更换不同的透明介质,重复以上步骤,计算得到各介质的折射率。
五、实验要点1. 观察测量时要保持测量仪器的准确性,尽量减小误差。
2. 测量时应重复多次实验,取平均值进行计算。
六、实验结果通过实验测量得到各介质的折射率,制表列出,并进行数据分析与讨论。
七、实验拓展可以进一步探究不同波长的光在不同介质中的折射率,或者研究光在非均匀介质中的传播规律等。
八、实验总结通过本次实验,学生应该掌握了测量折射率的方法和步骤,加深了对光学折射现象的理解,并培养了实验能力和数据处理能力。
通过本实验,学生能够加深理解光学折射现象,更好地掌握物理知识,提高实验技能和数据处理能力。
阿贝折射仪测介质折射率实验报告
阿贝折射仪测介质折射率实验报告实验目的,通过使用阿贝折射仪测量不同介质的折射率,掌握实验原理和操作方法,加深对光的折射现象的理解。
实验仪器与原理,阿贝折射仪是一种用来测量透明物质折射率的仪器。
其原理是利用光的折射现象和斯涅尔定律,通过测量透明介质的折射角和入射角,计算出介质的折射率。
实验步骤:1. 将阿贝折射仪放在水平桌面上,调整仪器使其水平。
2. 打开光源,调节光源位置,使其垂直入射到折射仪的刻度盘上。
3. 在折射仪的刻度盘上找到零刻度位置,将测量介质(如水、玻璃等)放在刻度盘上,并固定好。
4. 调节望远镜,使其对准刻度盘上的刻度线。
5. 观察望远镜中的刻度线,移动望远镜,使其对准测量介质的刻度线。
6. 记录望远镜的刻度读数,分别记录入射角和折射角的刻度读数。
7. 换不同的介质,重复步骤3-6,记录不同介质的入射角和折射角的刻度读数。
实验数据处理:根据斯涅尔定律,可以得到折射率n的计算公式为,n = sin(入射角)/sin(折射角)。
根据实验记录的入射角和折射角的刻度读数,可以计算出不同介质的折射率。
实验结果与分析:根据实验数据处理得到的结果,我们可以得到不同介质的折射率。
通过比较实验结果和标准值,可以分析实验中可能存在的误差,并对实验结果进行修正和改进。
实验结论:通过本次实验,我们成功使用阿贝折射仪测量了不同介质的折射率,掌握了实验原理和操作方法。
同时,也加深了对光的折射现象的理解。
实验结果对于理论知识的验证具有重要意义。
实验中可能存在的误差和改进:在实验过程中,可能存在仪器误差、操作误差等因素,导致实验结果与标准值有一定偏差。
在以后的实验中,可以通过提高仪器精度、加强操作规范等方式,减小误差,提高实验结果的准确性和可靠性。
总结:本次实验不仅加深了对光的折射现象的理解,还提高了我们的实验操作能力和数据处理能力。
通过不断的实验实践,我们可以更好地理解和应用光学知识,为今后的学习和科研打下坚实的基础。
利用分光计测定玻璃三棱镜的折射率
(1)去掉双面反射镜,打开钠光灯光源。
(2)打开狭缝,松开狭缝锁紧螺丝3。从望远镜中观察,同时前后移动狭缝装置2,直至狭缝成像清晰为止。然后调整狭缝宽度为1毫米左右(用狭缝宽度调节手轮1调节)。
(3)调节平行光管的倾斜度。将狭缝转至水平,调节平行光管光轴仰角调节螺丝29,使狭缝像与望远镜分划板的中心横线重合。然后将狭缝转至竖直方向,使之与分划板十字刻度线的竖线重合,并无视差。最后锁紧狭缝装置锁紧螺丝3。此时平行光管出射平行光,并且平行光管光轴与望远镜光轴重合。至此分光计调整完毕。
【数据记录及处理】
表3测量最小偏向角
钠光波长(Å)
次数游标1游标2
图10三棱镜的折射由图1Leabharlann 中的几何关系,可得偏向角(3)
因为顶角a满足,则
(4)
对于给定的三棱镜来说,角a是固定的,随和而变化。其中与、、依次相关,因此实际上是的函数,偏向角也就仅随而变化。在实验中可观察到,当变化时,偏向角有一极小值,称为最小偏向角。理论上可以证明,当时,具有最小值。显然这时入射光和出射光的方向相对于三棱镜是对称的,如图11所示。
图11最小偏向角
若用表示最小偏向角,将代入(4)式得
(5)
或
(6)
因为,所以,又因为,则
(7)
根据折射定律得,
(8)
将式(6)、(7)代入式(8)得:
(9)
由式(9)可知,只要测出入射光线的最小偏向角及三棱镜的顶角,即可求出该三棱镜对该波长入射光的折射率n .
【实验内容与步骤】
1.调节分光计
按实验24一1中的要求与步骤调整好分光计。
3测定入射光方向。移去三棱镜,松开望远镜制动螺丝21,移动望远镜支架15,将望远镜对准平行光管,微调望远镜,将狭缝像准确地位于分划板的中央竖直刻度线上,从两游标分别读出入射光线的角度和。
实验报告光的折射与反射规律研究
实验报告光的折射与反射规律研究实验报告:光的折射与反射规律研究一、实验目的本次实验旨在深入研究光的折射与反射规律,通过实际操作和观察,准确测量相关数据,分析并总结出光在不同介质交界面处的折射与反射行为,加深对光学基本原理的理解。
二、实验原理(一)光的反射定律反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。
(二)光的折射定律折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线两侧,入射角的正弦与折射角的正弦之比为一常数,即折射率。
折射率(n)定义为光在真空中的速度(c)与光在该介质中的速度(v)之比,即 n = c / v。
三、实验器材激光光源、光学平台、玻璃砖、量角器、光屏、白色硬纸板等。
四、实验步骤1、搭建实验装置将激光光源固定在光学平台的一端,在平台上放置白色硬纸板,使其与激光光源的光线垂直。
在硬纸板上画出法线,并在法线两侧标记出一定角度范围。
2、研究光的反射让激光束沿着硬纸板上的某一角度入射,观察反射光线的位置,用量角器测量入射角和反射角的大小,并记录数据。
改变入射角的大小,重复上述测量,至少测量 5 组数据。
3、研究光的折射将玻璃砖放置在硬纸板上,让激光束从空气中以一定角度入射到玻璃砖的一个表面,观察折射光线的方向。
用量角器测量入射角和折射角的大小,并记录数据。
改变入射角的大小,重复上述测量,至少测量 5 组数据。
4、数据处理与分析根据测量得到的入射角和反射角数据,验证反射角是否等于入射角。
对于入射角和折射角的数据,计算入射角的正弦与折射角的正弦之比,求出玻璃砖的折射率,并分析折射率与入射角的关系。
五、实验数据及处理(一)光的反射实验数据|入射角(°)|反射角(°)||||| 20 | 20 || 30 | 30 || 40 | 40 || 50 | 50 || 60 | 60 |通过数据可以看出,反射角始终等于入射角,验证了光的反射定律。
光的折射实验步骤及结果
光的折射实验步骤及结果英文回答:The experiment to demonstrate the refraction of light involves a few simple steps. Here's how you can conduct the experiment:1. Gather the materials: You will need a transparent medium such as a glass or plastic container filled with water, a light source such as a flashlight or laser pointer, and a piece of paper or a screen to observe the light.2. Set up the experiment: Place the transparent medium, such as the glass or plastic container, on a flat surface. Make sure it is filled with water, ensuring that the water level is high enough to submerge the light source.3. Position the light source: Turn on the flashlight or laser pointer and place it at an angle near the side of the transparent medium. The light beam should enter the mediumat an angle.4. Observe the light beam: Look through the transparent medium from the opposite side of the light source. You will notice that the light beam bends or changes direction as it enters the medium. This bending of light is known as refraction.5. Measure the angles: To measure the angle of refraction, you can use a protractor or a ruler. Measurethe angle between the incident ray (the incoming light beam) and the normal (a line perpendicular to the surface of the medium) before and after refraction. You will find that the angle of refraction is different from the angle of incidence.6. Repeat the experiment: You can repeat the experiment with different transparent mediums, such as glass orplastic containers filled with liquids other than water, to observe how the refractive index of the medium affects the bending of light.The results of the experiment will demonstrate the phenomenon of refraction. When light passes from one medium to another, such as from air to water or from air to glass, it changes direction due to the change in speed. The amount of bending depends on the refractive index of the medium, which is a measure of how much the speed of light changes in that medium. The refractive index determines the angle at which the light is bent.中文回答:光的折射实验包括几个简单的步骤。
光的折射实验步骤及结果
光的折射实验步骤及结果英文回答:To conduct an experiment on the refraction of light, you will need the following materials:1. A transparent medium such as water or glass.2. A light source, such as a flashlight or laser pointer.3. A protractor or angle measuring device.4. A ruler or measuring tape.5. A piece of paper or cardboard to mark the angles.Here are the steps to perform the experiment:1. Set up the experiment by placing the transparentmedium on a flat surface. Make sure it is clean and free from any obstructions.2. Place the light source on one side of the medium, ensuring that it is perpendicular to the surface. This will help in achieving accurate results.3. Turn on the light source and observe the path of the light as it enters and exits the medium. You will notice that the light bends or changes direction as it passes through the medium. This is called refraction.4. Measure the angle of incidence, which is the angle between the incident ray (the incoming light) and the normal (a line perpendicular to the surface of the medium). Use the protractor to measure this angle and record the value.5. Measure the angle of refraction, which is the angle between the refracted ray (the light that has passed through the medium) and the normal. Again, use the protractor to measure this angle and record the value.6. Repeat steps 4 and 5 for different incident angles. You can change the angle of incidence by moving the light source or by rotating the medium.7. Analyze the results by comparing the angle of incidence with the angle of refraction. You will find that the ratio of the sine of the angle of incidence to the sine of the angle of refraction is constant. This is known as Snell's Law and can be represented as: n1 sinθ1 = n2sinθ2, where n1 and n2 are the refractive indices of the two mediums and θ1 and θ2 are the angles of incidence and refraction, respectively.In conclusion, the experiment on the refraction oflight involves observing and measuring the change in direction of light as it passes through a transparent medium. By analyzing the results, we can understand the relationship between the angles of incidence and refraction and apply Snell's Law to calculate the refractive index of different mediums.中文回答:进行光的折射实验需要以下材料:1. 透明介质,如水或玻璃。
掠入射法测量三棱镜的折射率
掠入射法测量三棱镜的折射率实验目的:1.温习分光仪的结构,并掌握分光仪调节和使用方法2. 学习用掠入射法测定三棱镜的折射率实验仪器分光仪,钠光灯,毛玻璃,三棱镜实验原理掠入射法属于比较测量,虽然测量准确度较低,被测折射率的大小收到限制,对于固体材料也需要制成试件,但是,掠入射法具有操作方便迅速、环境条件要求低的特点。
采用掠入射法测量棱镜折射率,如下图所示,用单色面扩展光源(钠光灯前加一块毛玻璃)照射到棱镜AB 面上。
当扩展光源出射的光线从各个方向射向AB 面时,以90°入射的光线1的内折射角最大为'2i max ,其出射角最小为'1i min ;入射角小于90°的,折射角必小于'2i max ,出射角必大于'1i min ;大于90°的入射光线不能进入棱镜。
这样,在AC 面用望远镜观察时,将出现半明半暗的视场(如下图所示)。
明暗视场的交线就是入射角为1i =90°的光线的出射方向。
由折射定律可知折射率2max 1sin n i =,即max 1sin i n=, 由几何知识可以得到:'2max 2i i A +=即'22max i A i =-。
而'''1min 1min 1min '22max 2max 2maxsin sin sin sin sin()sin cos cos sin i i i n i A i A i A i ===--''1min sin sin cos i A A n =→=→=从此可以看出,只要测得'1i min 和顶角A 就可求得该三棱镜的折射率,而'1i min 就是入射角i=90°时明暗视场分界线方位与法线方位的夹角实验步骤1对分光计的进行调节(1)粗调调节载物台下方的三个小螺钉,尽量使载物台与刻度盘平行,调节望远镜和平行光管各自的仰角调节螺钉使它们的光轴与刻度盘平行。
乙醇折射率的测定实验报告
乙醇折射率的测定实验报告【实验目的】1.展开醇和酚主要化学性质的实验操作方式。
2.熟练进行水浴加热和点滴板使用的操作。
3.能够较慢地设计出来①伯醇、仲醇与叔醇;②一元醇与多元醇;③醇与酚类物质的辨别方案,并展开实验操作方式。
4.具有严肃和实事求是的科学态度,养成爱护公物,节省试剂的良好品德。
【实验用品】金属钠、无水乙醇、酚酞试剂、仲丁醇、叔丁醇、蒸馏水、卢卡斯试剂、1.5mol/L硫酸、0.17mol/L重铬酸钾溶液、100g/L NaOH溶液、乙醇、醋酸、48g/L CuSO4溶液、甘油、蓝色石蕊试纸、0.1mol/L苯酚溶液、饱和碳酸钠溶液、饱和碳酸氢钠溶液、溴水、0.06mol/L三氯化铁溶液、0.03mol/L高锰酸钾溶液、浓硫酸。
试管、烧杯、酒精灯、玻璃棒、点滴板、广为pH试纸、表面皿。
【实验原理】羟基就是醇的官能团、O-H键和C-O键难脱落出现化学反应;同时,α-H和β-H存有一定的开朗性,使醇能够出现水解反应、消解反应等;而邻多元醇除了具备通常醇的化学性质,由于它们分子中相连羟基的相互影响,具备一些特定的性质,例如甘油能够与Cu(OH)2促进作用。
酚类化合物分子中所含羟基,O-H键已出现脱落,在水溶液中能电离出来少量氢离子,并使酚溶液表明弱酸性;-OH受到苯环上大π键的影响,使C-OH键表明一定的活性,极易出现水解反应;而苯环也受到-OH的影响,使苯环上的H的活性进一步增强,极易出现替代反应。
【实验指导】(实验内容、步骤、操作事项)一、醇的化学性质1. 醇钠的生成及水解在潮湿试管中,重新加入无水乙醇1mL,并提一小粒艾盖佩的、用滤纸擦拭的金属钠,观测反应释出的气体和试管与否咳嗽。
随着反应的展开,试管内溶液变小仁和。
当钠全然熔化后,加热,试管内溶液逐渐凝固成液态。
然后几滴搅拌直至液态消失,再提一滴酚酞试液,观测并表述出现的变化。
2. 醇的氧化挑4两支试管,分别重新加入5几滴仲丁醇、叔丁醇和蒸馏水,然后各重新加入10几滴1.5mol/L硫酸和0.17mol/L重铬酸钾溶液,振摇,观测并及时记录发生变化快慢的时间。
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注意事项:1.玻璃砖要厚,用手拿玻璃砖时,只能接触玻璃毛面或棱,严禁用玻璃砖当尺子画界
面;
2.入射角应适量的大一些;
3.大头针要竖直插在白纸上,且玻璃砖每一侧两枚大头针P1与P2间、P3与P4间的距离应大一些,以减少确定光路方向时造成的误差;
4.在确定光路时,两枚大头针不宜插得太近;
5.玻璃砖两个界面不平行,不影响实验测定。
1.某同学用平行玻璃砖测定玻璃的折射率,由于没有量角器,在完成了光路图以后,以O 点为圆心,以一定长度为半径画圆,分别交线段OA 于A 点,交O O '延长线于C 点,过A 点作法线N N '的垂线AB 交于B 点,过C 点作法线N N '的垂线CD 交N N '于D ,如图所示,用刻度尺测得 AB = 6.00cm ,CD = 4.00cm 。
由此可得出玻璃的折射率为 。
为了减小实验误差应该注意的是 。
A .画圆的半径应尽量大些
B .入射角应尽量小些
C .大头针应垂直插在纸面上
D .大头针P 1、P 2和P 3、P 4之间的距离应适当大些
2.如图1所示,某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸平铺
在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的
界面aa ′和bb ′。
O 为直线AO 与aa ′的交点。
在直线OA 上竖直地插上P 1、
P 2两枚大头针。
①该同学接下来要完成的必要步骤有
A .插上大头针P
3,使P 3仅挡住P 2的像
B .插上大头针P 3,使P 3挡住P 1的像和P 2的像
C .插上大头针P 4,使P 4仅挡住P 3
D .插上大头针P 4,使P 4挡住P 3和P 1、P 2的像
②过P 3、P 4作直线交bb ′于O ′,过O ′作垂直于bb ′的直线NN ′,连接OO ′。
测量图1中角α和β的大小。
则玻璃砖的折射率n = 。
③如图2所示,该同学在实验中将玻璃砖界面aa ′和bb ′的间距画得过宽。
若其他操作正确,则折射率的测量值 准确值(选填“大于”、 “小
于”或“等于”)。
3.在“测定玻璃的折射率”的实验中,有如下主要骤:
(1)用量角器量出入射角i 和折射角r ,从三角函数表查出它们的正弦值,将这些数据记入表格中.
(2)移去大头针和玻璃砖,过P 3,P 4引一条直线O ′B ,连接OO ′
(3)在线段AO 上竖直地插上两枚大头针P 1、P 2,在观的一侧插上大头针P 3,透过
玻璃砖观察大头针的像,直至P 1、P2的像被挡住.再在观察的这一侧插上大头针
P 4,使P 4挡住P 3和P 1、P 2的像
(4)用图钉把白纸钉在平木板上,在白纸上画一直线aa ′作为界面,过上aa ′的
一点O 画出法线NN ′,并画一条线段AO 作为入射光线,然后把玻璃砖放在白纸上,
使它的长边跟aa ′对齐,画出玻璃砖的另一边线bb ′.
(5)用同样的方法求出入射角为300、450、600时的折射角,查出正弦值并记入表中。
(6)用公式n =sini/sinr 算出不同入射角时的折射率,求出几次实验中得出的n 的平均值. 上述实验步骤的正确顺序是(填代号)① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 。
4. 如图所示的各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(①、②图)或障碍物(③、④图),其中能发生明显衍射现象的有( )
A.①②④ B.①④ C.②③D.①③
5.关于机械波的下列说法中,正确的是( )
A.自然界所刮的风就是一种机械波 B.波不仅能传递能量,而且参与振动的质点也在随波迁移C.波将波源的运动形式传播出去的同时,也可以传递信息
D.能传播机械波的介质一定是可以自由流动的
6.一束光由空气射入某介质,当入射光线和界面的夹角为30°时,折射光线恰好与反射光线垂直,则光在该介质中的传播速度是( )
A.c
2
B.
c
3
C.
3
2
c D.
3
3
c
7.让光线斜射过两面平行的玻璃砖,以下判断正确的是( )
A.出射光线的方向与玻璃的折射率有关,n越大则偏向角越大B.出射光的方向与玻璃砖的厚度有关C.光线通过玻璃砖后侧向移动而方向不变D.光线通过玻璃砖时,没有发生偏折,出射方向不变
8.两束细平行光a和b相距为d,从空气中互相平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面,如下图所示,若玻璃对a的折射率大于对b的折射率,当它们从玻璃砖的下表面射出后,有( ) A.两束光仍平行,间距等于d
B.两束光仍平行,间距大于d
C.两束光仍平行,间距小于d
D.两束光不再平行
9.如图所示,光在真空和介质的界面MN上发生偏折,那么下列说法正确是( )
A.光是从真空射向介质
B.介质的折射率为1.73
C.光在介质中的传播速度为1.73×108 m/s
D.反射光线与折射光线成60°角
10.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(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。