实验：测定玻璃砖的折射率
§19-5 测定玻璃的折射率
应用光的折射定律测定玻璃的折射率
【实验原理】
如图1所示，在玻璃砖的上方插两颗大头针P1和
P2，在玻璃砖的下方观察时，由于光线的两次折射，
P1和P2的虚像将在P1′和P2′的位置。
为了确定沿P1、P2方向射入的光线（在玻璃中）
的折射光线方向，可在玻璃砖下方插P3和P4两颗大头
针，并让它们挡住P1′和P2′（在下方观察，可以看
到P1′、P2′、P3、P4在一条直线上）。P1、P2的连
线与玻璃砖上边缘交点为O ，P3、P4的连线与玻璃砖
上边缘交点为O′，连接O、O′即是玻璃中的折射光
线。
测量入射角和折射角，利用折射定律即可得出玻璃的折射率。
【注意事项】
1、插针时，P1、P2的间距（或P3、P4的间距）不要太小；
2、画出玻璃砖的边线后，在插针的过程中玻璃砖不要挪动（尤其不要扭动）；
3、入射角不要太大（折射光强度太小），也不要太小（不能反映正弦之比为恒量的规律）；
4、如果是用圆规作数据处理，圆的半径不要太小。
【实验器材】
玻璃砖、白纸、泡沫塑料板（图钉）、大头针、三角板、量角器（或圆规）
【实验步骤】
1、将白纸用图钉钉在泡沫塑料板上。
2、将玻璃砖放在白纸上，借助三角板画出玻璃砖的上、下边界线。
3、按图1所示放好玻璃砖后，插上大头针P1、P2。
4、在玻璃砖的下放观察P1、P2的像，并用大头针P3挡住它们的像P1′、P2′，将P3插入白纸。
5、再用大头针P4挡住P1′、P2′和P3插入白纸。
6、取下玻璃砖，用三角板过P1、P2画直线、过P3、P4画直线，分别与玻璃砖的上、下边界线交于O、O′点，连接O、O′得到玻璃中的折射光线。
7、量出入射角和折射角，用折射定律计算玻璃的折射率。
8、改变入射角，重复2~7步骤，多测几组。
【数据处理】
【思考题】
1、测玻璃的折射率实验中，除了玻璃砖、白纸、量角器和一些作图工具外还需要（）
A、线光源
B、感光纸B、大头针
C、分光镜
2、实验中下列操作正确的是（）
A、在白纸上用铅笔紧靠玻璃砖画出玻璃砖界面aa′、bb′
B、预先在界面aa′上画好光路P1P2。选定入射角，插好大头针
C、在玻璃砖的另一侧观察大头针P1P2，使它们在一条直线上，并在合适位置插上大头针P3P4
D、移去玻璃砖画上P1P2、P3P4分别代表入射光线和折射光线
3、如果实验中使用的玻璃砖不是上下边平行的（如图2所示），而实验的操作仍然不变，则测量的结果会受到影响吗？
实验：测定玻璃的折射率
1 ′ ′ ′ ′ 高三物理实验复习（光学） 实验十八 测定玻璃的折射率 【实验目的、原理】 如图1所示，当光线A O 以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线A O 对应的出射光线的O ′B ，从而确定折射光线OO ′． 方法一：测出入射角i 和折射角r ， 根据 可算出 玻璃的折射率． 方法二：如图2所示，以O 为圆心， 作圆与OA 、OO ′分别交于P 、Q 点， 过P 、Q 点分别作法线NN ′的垂线， 垂足分别为P ′、Q ′，测量出PP ′ 和QQ ′的长度，则玻璃的折射率 n = ． 【实验器材】 一块两面平行的玻璃砖，白纸，木板，大头针（4枚），量角器(或圆规、三角板)，刻度尺 【实验内容】 1．把白纸铺在木板上．在白纸上画一直线aa ′作为界面，过aa ′上的一点O 画出界面的法线 NN ′，并画一条线段A O 表示入射光线． 2．把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其长边与aa ′重合，再用直尺画出玻璃的另一边bb ′． 3．在线段A O 上竖直地插上两枚大头针P 1、P 2，从玻璃砖bb ′一侧透过玻璃砖观察大头针 P 1、P 2的像，先后插上大头针P 3、P 4，使P 3能挡住P 1、P 2的像，P 4能挡住P 1、P 2 的像及P 3本身． 4．移去玻璃砖，在拔掉P 1、P 2、P 3、P 4的同时分别记下它们的位置，过P 3、P 4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． 5．用量角器量出入射角和折射角的度数．查出它们的正弦值，并把这些数据填入记录表1中． 6．用上述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， 记录在表1中． 7．算出不同入射角时的n 值，比较一下，看它们是否接近一个常数．求出几次实验测得 的n 的平均值，这就是这块玻璃的折射率． 8 并求平均值．
实验题16测定玻璃折射率(解析版)-备战高考物理满分卷题型专练
实验题16测定玻璃折射率 时间：50分钟 满分：100分 1．（4分）（2020·河北省南和县第一中学高二期中）如图所示，在“测量玻璃的折射率”的实验中，当光线AO 以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找到跟入射光线AO 对应的出射光线O ′B ，从而确定玻璃中的折射光线OO ′。 （1）在图中标记了四个角，分别为θ1、θ2、θ3、θ4，则玻璃的折射率n =____________。 （2）下列措施中，不能．． 减小实验误差的是_________。 A ．玻璃砖界面aa'与bb'间的距离适当大些 B ．入射角要尽量小些 C ．大头针应竖直地插在纸面上 D ．针P 1与P 2、P 3与P 4的间距要适当远些 【答案】13 sin sin θθ B 【解析】 【详解】 第一空.由光的折射定律可知，玻璃的折射率13 sin sin n θθ= 第二空. 玻璃砖界面aa'与bb'间的距离适当大些，可减小实验的误差，选项A 不符合题意；入射角太小，则角度的测量会产生误差，则不能减小误差，选项B 符合题意；大头针应竖直地插在纸面上，可减小实验误差，选项C 不符合题意；针P 1与P 2、P 3与P 4的间距要适当远些，这样可减小标记入射光线以及折射光线时的误差，选项D 不符合题意； 2．（4分）（2020· 北京高三学业考试）小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验，如图所
示，他进行的主要步骤是： (1)用刻度尺测玻璃砖的直径AB 的大小d ； (2)先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的圆心O 、直径AB 、AB 的法线OC ； (3)将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺MN 紧靠A 点并与直径AB 垂直放置； (4)调节激光器，使PO 光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O ，并使长直尺MN 的左右两侧均出现亮点，记下左侧亮点到A 点的距离x 1，右侧亮点到A 点的距离x 2。 关于上述实验，以下说法不正确的是（ ） A ．在∠BOC 的范围内，改变入射光线PO 的入射角，直尺MN 上可能只出现一个亮点 B ．左侧亮点到A 点的距离x 1一定大于右侧亮点到A 点的距离x 2 C ．左侧亮点到A 点的距离x 1一定小于右侧亮点到A 点的距离x 2 D ．要使左侧亮点到A 点的距离x 1增大，应减小入射角 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A ．当入射角大于等于发生全反射的临界角时，只有反射光线没有折射光线，则直尺MN 上只出现一个亮点，故A 正确； BC ．光从玻璃射入真空，光路图如图所示，折射角β大于入射角α，通过几何关系知 12cot cot 22 d d x x βα= <= 故B 错误，C 正确； D ．减小入射角，则折射角减小β，x 1增大，故D 正确。 本题选不正确的，故选B 。
玻璃折射率的测定
一 用最小偏向角法测棱镜玻璃折射率 【实验目的】 1．进一步熟悉分光计调节方法； 2．掌握三棱镜顶角，最小偏向角的测量方法。 【实验仪器】 JJY 型分光计、低压钠灯、平面反射镜、等边三棱镜。 【实验原理】 一束平行的单色光，从三棱镜的一个光学面（AB 面）入射，经折射后由另一光学面（AC 面）射出，如图5.11.1所示。入射光和AB 面法线的夹角i 称为入射角，出射光和AC 面法线的夹角i '称为出射角，入射光和出射光的夹角δ称为偏向角。可以证明，当入射角i 等于出射角i '时，入射光和反射光之间的夹角δ最小，称为最小偏向角m in δ。 由图5.11.1可知)''()(r i r i -+-=δ，当'i i =时，由折射定律有'r r =，得 )(2min r i -=δ (5.11.1) 又 因 A A G r r r =-π-π=-π==+)(2' 所以 = r 2 A (5.11.2) 由式（5.11.1）和式（5.11.2）得 2 min δ+= A i 由折射定律有 2 sin 2sin sin sin min A A r i n δ+== (5.11.3) 由式（5.11.3）可知，只要测出最小偏向角min δ（顶角已知），就可以计算出棱镜玻璃对该波长的折射率。 图5.11.2 测最小偏向角示意图 ① ②图5.11.1
【实验内容】 1．正确调整分光计，使其满足实验要求（参阅§3.9） 2．测定玻璃三棱镜对钠光黄光的最小偏向角 如图5.11.2所示，旋载物台，使一光学面AC 与平行光管入射方向基本上垂直。当一束钠黄单色光从平行光管发出平行光射向三棱镜AB 光学面，经过三棱镜AC 光学面折射出来，望远镜从毛面BC 底边出发，沿着逆时针旋转，会看到清晰的狭缝像，说明找到折射光路。此时转动小平台连同棱镜，观察狭缝像运动状态，如果向右移动，偏向角δ变小。再转小平台狭缝像会走到一定位置转折，使δ偏大，此转折点即为该光谱线的最小偏向角位置，把望远镜对准这个转折点，记录下来，为m in T 、min 'T 。然后使望远镜对准入射光（平行光管位置），读取方位为0T 与0'T ，则最小偏向角 ]''[2 1 0min 0min min T T T T -+-=δ 3．计算棱镜折射率 ]''[2 1 0min 0min min T T T T -+-=δ 平均== δ- - n min 4．不确定度计算（绝对不确定度传递公式） min 22min 22)22()( δδ∆+∆∂∂=∆n a n a n 5．结果表示 n n n ∆±=- 【注意事项】
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3 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． 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 ＝__________；
物理实验之测定玻璃的折射率
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。 3、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。 4、入射角应在 30°～75°范围内取值,入射角过小,折射角更小,?测量误差大;入射角过大,则折射光的能量将减少,像不清楚,给观察大头针的像造成困难。 5、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,因而不会影响实验 结果。
实验报告：测量玻璃折射率
实验报告：测量玻璃折射率 高二（ ）班 姓名： 座号： 【实验目的】 1、明确测定玻璃砖的折射原理 2、知道测定玻璃砖的折射率的操作步骤 3、会进行实验数据的处理和误差分析 【实验原理】 如图所示，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 1B ，就能求出折射光线OO 1和折射角θ2， 再根据折射定律就可算出玻璃的折射率n=2 1 sin sin θθ。 【实验器材】 平木板、 白纸、 玻璃砖1块、 大头针4枚、 图钉4个、 量角器（或三角板或直尺）、 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ad 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ad 的法线NN 1。 3、把长方形的玻璃砖放在白纸上，使他的一个长边ad 跟严格对齐，并画出玻璃砖的另一个 长边bc.。 4、在AO 线段上竖直插上两枚大头针P 1P 2. 5、在玻璃砖的ad 一侧再插上大头针P 3，调整眼睛观察的视线，要使P 3 恰好能挡住P 1P 2在 玻璃中的虚像。 6、用同样的方法在玻璃砖的bc 一侧再插上大头针P 4，使P 4能同时挡住P 3本身和P 1P 2的虚 像。 7、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 1B 与bc 交于O 1点，连接 OO 1，OO 1就是入射光线AO 在玻璃砖内的折射光线的方向。入射角θ1=∠AON ，折射角θ2=∠O 1ON 1
8、用量角器量出入射角θ1和折射角θ2。查出入射角和折射角的正弦值，记录在表格里。 9、改变入射角θ1，重复上述步骤。记录5组数据，求出几次实验中测得的 2 1 sin sin θθ的平均值，就是玻璃的折射率。 【注意事项】 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 当尺子画玻璃砖的另一边bc 。 2、实验过程中，玻璃砖在纸上的位置不可移动． 3、玻璃砖要选用宽度较大的，宜在5厘米以上，若宽度过小，则测量折射角度值的相对误差 增大；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； 4、入射角i 应在15°~75°范围内取值，若入射角α过大。则由大头针P 1、P 2射入玻璃中的光 线量减少，即反射光增强，折射光减弱，且色散较严重，由玻璃砖对面看大头针的虚像将暗淡，模糊并且变粗，不利于瞄准插大头针P 3、P 4。若入射角α过小，折射角将更小，测量误差更大，因此画入射光线AO 时要使入射角α适中。 5、上面所说大头针挡住大头针的像是指“沉浸”在玻璃砖里的那一截，不是看超过玻璃砖上方 的大头针针头部分，即顺P 3、P 4的方向看眼前的直线P 3、P 4和玻璃砖后的直线P 1、P 2的虚像是否成一直线，若看不出歪斜或侧移光路即可确定。 6、大头针P 2、P 3的位置应靠近玻璃砖，而P 1和P 2、P 3和P 4应尽可能远些，针要垂直纸面， 这样可以使确定的光路准确，减小入射角和折射角的测量误差。
测定玻璃砖的折射率
实验3：测定玻璃的折射率 一、实验目的：测定玻璃砖的折射率。 二、实验原理： 1.求折射率的公式有： （1）n= r i sin sin （i 为光线在真空中的角，r 为光线在介质中的角） （2）n=C sin 1 （C 为临界角） （3）n=v c （c 为真空中光速，v 为介质中光速） 2.要测玻璃砖的折射率，显然用n=r i sin sin 简便易行 三、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。 四、实验步骤：1.将玻璃砖放在白纸上，画出上下两界面，做出法线。让光线从玻璃砖上方射入，下方穿出。做出入射光线和折射光线，用量角器测出入射角i 和折射角r ，代入公式n=r i sin sin 即可求出折射率n 。 2.入射角i 和折射角r 的确定 （1）用插在白纸上的大头针做为入射光源，大头针P 1、P 2在白纸上的插点的连线就是入射光线。 （2）在玻璃砖的另一侧用眼睛观察P 1和P 2的像，并在像的反向延长线上 插大头针P 3、P 4。大头针P 3、、P 4在白纸上的插点的连线就是出射光线。 （3）连接入射点和出射点即为折射光线。 五、注意事项： 1.实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且P 1和P 2之间，P 2和O 点之间，P 3和P 4之 间，P 3和O ’点之间距离要稍大一些。 2.入射角i 应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜太大。 3.操作时，不能用手触摸玻璃砖的光学面，更不能把玻璃砖界面当尺子用。 4.在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。 六、数据处理： 1.此实验是通过测量入射角和折射角，然后查数学用表，找出入射角和反射角的正弦值，代入n= r i sin sin 中，求玻璃的折射率。 2.其他处理数据的方法： ① 在找到人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，
测定折射率玻璃砖误差分析
测定折射率玻璃砖误差分析 引言 测定折射率是在光学实验中常见的任务之一。测定折射率的目的是确定物质对光的折射能力，也可以用于研究物质的光学性质。本文将围绕测定折射率玻璃砖的误差分析展开讨论。 实验步骤 1.实验器材准备： –测量光源: 可见光谱仪 –测量装置: 斯涅尔定律实验装置 –待测物: 玻璃砖 –辅助器材: 直尺、量角器等 2.设定实验条件： –使用该实验装置，将玻璃砖放置在透镜上方并使其保持水平。 –调节光源的位置和角度，使光经过玻璃砖时发生折射。 3.测量实验数据： –使用可见光谱仪测量玻璃砖折射后的光线角度。 –记录测量得到的角度数据，并注意测量误差。 4.计算折射率： –使用斯涅尔定律计算玻璃砖的折射率。 –根据测量得到的角度数据和光线入射角度，使用合适的数学公式计算折射率。 误差分析 在测定折射率的过程中，往往存在一定的误差。以下是可能引起误差的因素及其分析： 1.光源位置和角度的误差： –光源位置和角度的偏差可能会导致光线入射角度的误差，进而影响最终的折射率计算结果。 –建议使用合适的辅助器具，如直尺和量角器等，来保证光源的位置和角度的准确性。 2.测量角度的误差： –测量角度时，人眼的视觉误差和测量仪器的读数误差均可能导致测量数据的误差。
–因此，需要进行多次测量，取平均值并计算其标准差来评估测量角度的误差。 –此外，还可以通过使用更精密的测量仪器来减小误差，如光学投影仪等。 3.玻璃砖的制作误差： –玻璃砖的制作过程中可能会存在一定的误差，如厚度不均匀、表面粗糙度等。 –这些制造误差会直接影响玻璃砖的折射率测量结果，需要在计算折射率时进行适当的修正。 4.环境因素的影响： –环境因素如温度变化、空气湿度等都可能对光线的传播产生一定的干扰。 –这些因素可能导致玻璃砖的折射率发生变化，从而影响测量结果的准确性。 –因此，在实验过程中需要严格控制环境因素的影响，并进行相应的修正。 结论 测定折射率玻璃砖是一个常见的光学实验任务，但在测量过程中需要注意误差的影响。经过误差分析后，我们可以得出以下结论： •光源位置和角度的准确性对测量结果有重要影响，使用合适的辅助器具进行调整是必要的。 •测量角度时需要考虑人眼视觉误差和仪器读数误差，并通过多次测量和取平均值来增加准确性。 •玻璃砖的制作误差可能对测量结果产生较大影响，需要进行相应的修正。 •控制环境因素的影响也是保证测量结果准确性的重要步骤。 综上所述，通过仔细分析和控制误差，我们可以获得较为准确的折射率玻璃砖测量结果，并为光学研究提供可靠的数据基础。 参考文献： [1] E. Hecht, A. Zajac，光学，第四版，高等教育出版社，2020。
实验十四 测定玻璃的折射率
实验十四测定玻璃的折射率 考纲解读 1.学会用插针法确定光路.2.会用玻璃砖和光的折射定律测定玻璃的折射率． 基本实验要求 1．实验原理 如实验原理图甲所示，当光线AO1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AO1对应的出射光线O2B，从而求出折射光线O1O2和折射角θ2，再根据n ＝sin θ1 sin θ2或n＝ PN QN′ 算出玻璃的折射率． 2．实验器材 木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、量角器、三角板、铅笔． 3．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点的法线NN′. (3)画出线段AO作为入射光线，并在AO上插上P1、P2两根大头针． (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P1的像被P2的像挡住，然后在眼睛这一侧插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，再插上P4，使P4挡住P3和P1、P2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′.
(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． 规律方法总结 1．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sin θ1和sin θ2.算出不同入 射角时的sin θ1sin θ2 ，并取平均值． (2)作sin θ1－sin θ2图象：改变不同的入射角θ1，测出不同的折射角θ2，作sin θ1－sin θ2图象， 由n ＝sin θ1sin θ2 可知图象应为直线，如实验原理图乙所示，其斜率为折射率． (3)“单位圆”法确定sin θ1、sin θ2，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 ′.如实验原理图丙所示，sin θ1＝EH OE ，sin θ2＝E ′H ′OE ′ ，OE ＝OE ′＝R ，则n ＝sin θ1sin θ2＝EH E ′H ′.只要用刻度尺量出EH 、E ′H ′的长度就可以求出n . 2．注意事项 (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另一边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，且玻璃砖每两枚大头针P 1与P 2间、P 3与P 4间的距离应大一点，以减小确定光路方向时造成的误差． (4)实验时入射角不宜过小，否则会使测量误差过大，也不宜过大，否则在bb ′一侧将看不到P 1、P 2的像． 考点一 实验原理与操作 例1 (2012·江苏·12B(2))“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 .在插入第四个大头针D 时，要使它________________．图1是在白纸上留下的实验痕迹，其中直线a 、a ′是描在纸上的玻璃砖的两个边．根据该图可算得玻璃的折射率n ＝________.(计算结果保留两位有效数字)
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。（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；
测定玻璃砖折射率误差的分析
测定玻璃砖折射率误差的分析 引言 折射率是材料光学性质的重要参数之一，测定材料的折射率对于材料的应用具有重要意义。在这篇文档中，我们将讨论测定玻璃砖折射率时可能出现的误差，并进行相应的分析。 实验原理 玻璃砖是一种常见的建筑材料，其折射率的测定可以通过测量光线通过玻璃砖时的折射角来实现。实验中常用的方法是使用光的全反射现象，即从高折射率介质到低折射率介质中入射光线的折射角大于临界角，导致光线完全发生反射，不发生透射。通过测量光线从玻璃砖表面发生全反射的临界角，可以间接计算出玻璃砖的折射率。 实验步骤 1.准备一片平整、无瑕疵的玻璃砖样品。 2.准备一束单色光源，例如激光器或单色LED，并通过适当的光学装 置使光线垂直入射到玻璃砖表面。 3.在测量平台上调整玻璃砖的倾斜角度，直到观察到光线从玻璃砖表面 发生全反射的现象。记录此时的倾斜角度。 4.使用直尺或测角器测量光线入射到玻璃砖表面的角度，并记录。 5.根据入射角和临界角的关系，计算出玻璃砖的折射率。 示例数据 以下是通过测量得到的示例数据： 测量次数入射角度（度）临界角度（度） 1 30.5 46.3 2 30.2 45.8 3 30.3 45.9 4 30.4 46.2 5 30.1 45.7
数据处理 通过测量得到的入射角和临界角可以计算出玻璃砖的折射率。首先，需要将角度转换为弧度。然后，使用折射定律的公式将入射角度和临界角度之间的关系转化为折射率的表达式。 折射定律公式如下所示： n1 * sin(angle1) = n2 * sin(angle2) 其中，n1是光线从空气到玻璃砖的介质1的折射率，angle1是入射角度，n2是玻璃砖的折射率，angle2是临界角度。 将角度转化为弧度的公式如下： radian = degree * (π/180) 将给定的示例数据代入公式计算，可以得到玻璃砖的折射率。以下是计算示例数据的结果： 测量次数入射角度 （度） 临界角度 （度） 入射角度（弧 度） 临界角度（弧 度） 折射 率 1 30.5 46.3 0.533 0.807 1.51 2 30.2 45.8 0.527 0.799 1.53 3 30.3 45.9 0.529 0.801 1.50 4 30.4 46.2 0.530 0.80 5 1.52 5 30.1 45.7 0.525 0.797 1.54 结果分析 根据测量结果计算得到的平均折射率为1.52，折射率的标准差为0.02。这表明玻璃砖的折射率在测量过程中存在一定的误差。 误差可能源于以下几个方面： 1.测量角度的精度：测量角度时使用的直尺或测角器可能存在一定的 误差。更精准的测量工具和方法可以提高测量的准确性。 2.玻璃砖表面的质量：如果玻璃砖表面存在瑕疵，例如划痕或脏污， 可能会影响光线的传播和测量结果的准确性。使用平整、无瑕疵的样品可以减少表面质量带来的误差。 3.光源的稳定性：使用的光源可能在发出光线时存在一定的波动或不 稳定性。使用更稳定的光源可以降低光源引起的误差。 为了减小误差并获得更准确的测量结果，可以采取以下措施：
实验：测定玻璃砖的折射率
实验报告：测定玻璃的折射率 【实验目的】 应用光的折射定律测定玻璃的折射率 【实验原理】 如图1所示，在玻璃砖的上方插两颗大头针P］和 P2,在玻璃砖的下方观察时，由于光线的两次折射， P1和P2的虚像将在—和的位置。 为了确定沿P］、P2方向射入的光线（在玻璃中） 的折射光线方向，可在玻璃砖下方插—和—两颗大 头针，并让它们挡住P］'和P2'（在下方观察，可以 看到P「、P2'、P3、P4在一条直线上）。 P］、P2的连线与玻璃砖上边缘交点为O，P3、P4 的连线与玻璃砖上边缘交点为O'，连接O、O'即是 玻璃中的。 测量入射角和折射角，利用即可得出 玻璃的折射率。 【注意事项】 1、插针时，P］、P2的间距（或P3、P4的间距）; 2、画出玻璃砖的边线后，在插针的过程中玻璃石（尤其不要扭动）； 3、入射角不要太大（折射光强度太小），也不要太小（不能反映正弦之比为恒量的规律）； 4、如果是用圆规作数据处理，圆的半径不要太小。 【实验器材】 玻璃砖、白纸、泡沫塑料板（图钉）、、三角板、量角器（或圆规） 【实验步骤】 1、将白纸用图钉钉在泡沫塑料板上。 2、将玻璃砖放在白纸上，借助三角板画出玻璃砖的__________ 。 3、按图1所示放好玻璃砖后，插上大头针与、P2。 4、在玻璃砖的下放观察P「P2的像，并用大头针挡住它们的像P「、P2'，将％插入白纸。 5、再用大头针___ 挡住P「、P2'和P3并插入白纸。 6、取下玻璃砖，用三角板过P］、P2画直线、过P3、P4画直线，分别与玻璃砖的上、下边界线交于O、O'点，连接O、O'得到玻璃中的折射光线。 7、量出入射角和折射角，用折射定律计算玻璃的折射率。 8、改变，重复2〜7步骤，多测几组。 【数据处理】 数据组次入射角0 .折射角" sin0 ,sin e 2折射率n n的平均值1 2 3 4 5
实验14测定玻璃的折射率
实验14测定玻璃的折射率 1. “测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖, aa′和bb′分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图所示,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针P3和P4。在插P3和P4时,应使(选填选项前的字母)。 A.P3只挡住P1的像 B.P4只挡住P2的像 C.P3同时挡住P1、P2的像 【解析】选C。根据实验原理,插P3时,应该同时挡住P1和P2的像。 2.“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。在插入第四个大头针D时,要使它。 如图是在白纸上留下的实验痕迹,其中直线a、a′是描在纸上的玻璃砖的两个边。根据该图可算得玻璃的折射率n=。(计算结果保留两位有效数字) 【解析】插第四个大头针D时,应使它挡住C及A、B的像。连接A、B并延长交直线a于一点O,连接C、D并延长交直线a′于一点O′,连接OO′。 以O为圆心,作辅助圆交AB于E,交OO′于G,分别过E、G作法线的垂线,垂足为F、H。
用刻度尺量出EF、GH的长度,则折射率n==1.8。 3.某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验,先在白纸上放好圆柱形玻璃砖,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,然后在圆柱形玻璃砖另一侧观察,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,在纸上标出大头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如图所示。 (1)在图上画出所需的光路。 (2)为了测量出玻璃砖的折射率,需要测量的物理量有(要求在图上标出)。 (3)测出的折射率n=。 【解析】 (1)连接P1、P2并与玻璃砖相交,得到入射光线,再连接P3、P4并与玻璃砖相交,得到射出玻璃砖的光线,连接这两个交点得到光线在玻璃砖内的折射光线,如图所示。 (2)作出经过入射点的切线和法线,标出入射角i和折射角r,如图所示,实验需要测出这两个角。 (3)根据折射定律,n=。 4.如图所示,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P1、P2两枚大头针。
实验 测定玻璃的折射率
实验题目：测定玻璃的折射率 教学目标： 1、明确测定玻璃砖的折射原理 2、知道测定玻璃砖的折射率的操作步骤 3、会进行实验数据的处理和误差分析 教学重难点：体验测定折射率的过程 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。 实验原理： 1、求折射率的公式有： （1）n=sini/sinr（i为光线在真空中的角，r为光线在介质中的角） （2）n=1/sinC（C为临界角） （3）n=C /v（C为真空中光速，v为介质中光速） 2、要测玻璃砖的折射率，显然用n=sini/sinr简便易行 实验目的：测定玻璃砖的折射率。 实验步骤： 1、将玻璃砖放在白纸上，画出上下两界面，做出法线。让光线从玻璃砖上方射入，下方穿出。做出入射光线和折射光线，用量角器测出入射角i和折射角r，代入公式n=sini/sinr即可求出折射率n。 2、入射角i和折射角r的确定 （1）用插在白纸上的大头针做为入射光源，大头针P1、P2在白纸上的插点的连线就是入射光线。 （2）在玻璃砖的另一侧用眼睛观察P1和P2的像，并在像的反向延长线上插大头针P3、P4。大头针P3、、P4在白纸上的插点的连线就是出射光线。 （3）连接入射点和出射点即为折射光线。 数据记录
重要注意事项 ①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。 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。 ②测量入射角与折射角时的相对误差，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。
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n AC BD 。 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。（2）1.51（3）A 【名师解析】画出完整的光路图如图19-1-J所示。测量出入射角和折射角，由折射定律，求得该玻璃砖的折射率n=1.51.P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，由于入射界面和出射界面不平行，出射光线将向下偏折，所以其对应出射光线上的2枚大头针是P3和A。 【点评】若待测玻璃砖两界面平行时，入射线和出射线平行；若待测玻璃砖两界面不平行时，入射线和出射线不平行。 图19-1-J 图19-1-甲图19-1-乙图19-1-丙
插针法测定玻璃砖的折射率实验
插针法测定玻璃砖的折射率实验
插针法测定玻璃砖的折射率实验【实验原理】 光线射向底面平行的玻璃砖后将在玻璃砖内发生偏转，而出射光线与入射光线平行。由插针法可以确定入射光线与出射光线的路径，而由光线在玻璃砖底面上的入射点和出射点可以确定光线在玻璃砖内的传播路径，从而能测出光线射向玻璃砖的入射角i和在玻璃砖内的折射角i′，由 n=sini/sini′即能求出玻璃的折射率。 【目的和要求】 应用折射定律测定玻璃的折射率，加深对折射定律的理解。 【仪器和器材】 玻璃砖(J2506型)，钢直尺，大头针，量角器或圆规，图板，图钉或透明胶带，白纸或坐标纸。 【实验方法】 1.插针 将一张八开的白纸或坐标统，平铺在绘图板上，用图钉或透明胶带固定，玻璃砖平放在纸中央。取一枚大头针，紧贴玻璃砖上底面AE的中点附近，垂直插牢在图板上。插针点为O点，取第二枚大头针，垂直插在O点左上方的O1点。实验者的眼睛在玻璃砖下底面CD的下方，沿水平方向透过玻璃砖观察插在O、O1点处的大头针，移动观察位置，使两
sini′=P′B′/R n=sini/sini′=PB/P′B′ 用钢直尺测出PB及P′B′，代入上式即可计算出折射率。 根据图5.1-2，用上述两种方法测得的结果列在表中。 表 1 i i′ n PB P′B′ n 45° 28° 1．51 80．7毫米 53．8毫米 1．50 【思考题】 1.为了提高实验的精度，减小误差，在图5.1-2中下面的哪种办法是可取的?
测量玻璃砖的折射率
一、实验目的 测定玻璃的折射率． 二、实验原理 如图13－1－17所示,当光线AO以一定入射角穿过两面平行的 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,从而确定了玻璃砖中的折射光线OO′,量出入射角θ1和折射 角θ2,根据n＝错误!算出玻璃的折射率． 三、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． 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′代表两种介质的界面,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bb′一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线的方向直到P1的像被P2的像挡住；再在bb′一侧插上两枚大头针P3、P4,使P3能挡住P1、P2的像,P4能挡住P1、P2的像及P3本身． 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′,连结O、O′,OO′就是玻璃砖内折射光线的方向,∠AON为入射角θ1,∠O′ON′为折射角θ2. 7．用量角器量出入射角θ1和折射角θ2的度数,查出它们的正弦值,并把这些数据填入记录表格里． 8．用上述方法分别求出入射角是15°、30°、45°、60°、75°时的折射角,查出入射角和折射角的正弦值,记入表格里． 9．算出不同入射角时错误!的值,比较一下,看它们是否接近于一个常数,求出几次实验时测得数据的平均值,就是玻璃的折射率． 一、数据处理的其他方法 1．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13－1－18所示． 由于sinθ1＝错误!,sinθ2＝错误!. 而CO＝DO,所以折射率：n1＝错误!＝错误!. 重复以上实验,求得各次折射率的计算值,然后求其平均值即为玻璃砖折射率的测量值．