测定玻璃的折射率

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r
(3)如果画出的上、下边界比实际边界偏外, 造成折射角的测量值比真实值偏大,折射率的 测量值比真实值偏小
i
r
(4)如果画出边界后,实验过程中玻璃砖如 图移动,造成折射角的测量值比真实值偏小 (或大),折射率的测量值比真实值偏大(或 小)
误差分析:
• 1、甲、乙两同学用插针法做《测定玻璃的折射 率》实验,分别得到如图所示的A、B两种实验记 录,其中虚线框表示玻璃砖的实际位置,带箭头 的 射直光路线,是甲则甲、__乙__同__学_图分测别得作的出小折的射入率射比、较折准射确、;出 误差较大的图测得的折射率偏_______(填“大” 或“小”).
4、数据处理:
(1)计算法:量角度 计算
(2)作图法:画一个 圆与折射、入射光线相 交于A、E两点,从交点 作两条与法线垂直的线 段,量出两条线段长度
测玻璃的折射率的方法
1、用圆柱形玻璃测玻璃的折射率
用的是插针法,光路图如图1所示。
2、用不平行玻璃砖测玻璃的折射率 用的也是插针法,光路图如图2所示 。
• (1)在本题图上画出所需光路;
• (2)为了测定棱镜折谢率,需要测 量的物理量是__入_射__角__i _和 __折_射__角__r_,并在图纸上标出;
sin i
• (3)计算折射率公式是___s_in_r___
5、某同学在用等腰直角棱镜测定玻璃的折射率时,先在白
纸上作一与棱镜等大的三角形,将棱镜平放在白纸上,使其边
学生实验:测玻璃砖的折射率
• 问题:玻璃是一种透明介质,光从空 气入射到平行玻璃砖的界面上会发生 折射,如何把玻璃的折射率测出来?
1、原理:折射定律 n sin i sin r
2、方法:用插针法研究某一条光线经过平行玻璃砖, 测出折射角和入射角。
法线
i=?
空气
界面
r=?
玻璃
3、实验器材:玻璃砖、白纸 、大头针若干、
①沿P1、P2连线方向的入射光线通过 圆形玻璃后的传播方向; ②光线在玻璃内的传播方向; ③在光线的入射点作法线,标出入 射角α和折射角β; ④写出计算玻璃折射率的公式(不 必计算)。
铅笔、直尺、量角器
步骤(边听边模仿)

(1)铺纸(将白纸用 图钉固定在木板上)
O' C
(2)在白纸上画一条线aa’作为界面,过Daa’ 上的一点O(作为入射点)画法线N’N,并画AO 作为入射光线
(3)把玻璃砖放在白纸上,使它的一边与aa’ 对齐(确保O为实际入射点) ,确定(如何确 定)玻璃砖的另一界面bb(确保出射点准确)
界与所画的三角形重合在玻璃一侧竖直插两枚大头针P1和P2, 然后在棱镜的另一侧观察,调整视线使P1的像被P2挡住,接着 在眼睛所在的一侧再先后插两枚大头针P3和P4,使P3挡住P1和P2 的像,P4挡住P3和P1和P2的像。在纸上标出的大头针位置和三棱 镜轮廓ABC如图所示。已知光线在三棱镜底面AB发生了全反射
(3)第三位学生的操作和所画的光路图都正 确无误,只是所用的玻璃砖的两个折射面 不平行(如图).用这块玻璃砖测出的折 射率n的值将不_变_________.
2.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________(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 __________________.
• 9、 用三棱镜做测定玻璃的折射 率的实验,先在白纸上放好三棱 镜,在棱镜上的一侧插上两枚大 头针P1、P2,然后在棱镜的另一 侧观察调整视线使P1的像被P2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, 在纸上已标明大头针位置和三棱 镜轮廓.
• 2、三位学生在测玻璃砖的折射率实验中: (1)第一位学生在纸上正确画出了玻璃砖的 两个折射面aa'和bb'.因不慎碰动了玻璃 砖,使它向aa'方向平移了一点(如图), 以后的操作都正确无误,并仍以aa'和bb' 为折射面画出了光路图,这样测出的折射 率n的值将_不__变________(填“偏大”、 “偏小”或“不变”) (2)第二位学生为了避免笔尖触划玻璃砖的 折射面,画出的aa'和bb'都比实际的折射 面向外侧平移了一些(如图)以后的操作 都正确无误,并仍以aa'和bb'为折射面画 出了光路图,这样测出的折射率n的值将 ____偏__小_.
3、半圆形玻璃砖测玻璃的折射率。
⑴插针法,光路图如图3所示。入射光沿玻璃 砖半径方向。
4、用玻璃三棱镜测玻璃的折射率。 用插针法,原理图如图5所示。
实验与误差分析:
(1)如果边界整体向上平移,测出 的折射率不变
1.边界问题
i
r
(2)如果画出的下边界比实际下边界偏下, 造成折射角的测量值比真实值偏大,折射率 的测量值比真实值偏小

(1)用几何作图法,在图中准确
画出棱镜内的光路走向
(2)为了测出棱镜玻璃的折射率
,需要测量的量是

C
,在图上标出它们。
(3)计算折射率的公式是 。
P1
P2
P3 P4
A
B
6、某同学在测定一厚度均匀的圆柱形玻璃的折射率时, 先在白纸上作一与玻璃圆柱同半径的园,圆心为O,将玻 璃圆柱平放在白纸上,使其边界与所画的圆重合,在玻璃 的一侧竖直插两枚大头针P1和P2,在另一侧再先后插两枚 大头针P3和P4,使从另一侧隔着玻璃观察时,大头P4、P3 和P2、P1的像恰好在同一直线上,移去玻璃圆柱和大头针 后,白纸上的结果如图所示,请在图中画出
(6)连接OO’,入射角i=∠AON’,折射角r= ∠NOO’,用量角器量出入射角和折射角,求出 对应的正弦值,记录在表格中
(7)用上述方法求出入射角分别为300、450、600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入射角与折射角的正弦比 值,最后求出几次实验的平均值为折射率 5、注意事项: (1)入射角一般取15o→75o为宜 (太小,相对误差大; 太大,使折射光线弱,不易观察) (2)插针要竖直,且间距适当大些(精确确定光路) (3)插针法实验,玻璃砖不能动(移动会改变光路图 ) (4)确定边界线时严禁把玻璃砖当尺子用(损坏玻璃 砖),画边界线时描两点确定边界线 (5)玻璃砖宽度在5cm以上(让折射光线长点以减小误差)
(4)在直线AO上竖直插大头针P1、P2,透过玻璃 砖观察大头针P1、P2的像,调整视线让P2挡住P1 的像。再在另一侧竖直插上两枚大头针P3、P4, 使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3、P2、P1的像, 记下P3、P4位置
(5)移去在大头针和玻璃砖,过P3、P4所在处 作直线DC与bb’交于o’(作为实际出射点), 直线O’D代表沿AO方向入射光通过玻璃砖后的 传播方向
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