学案实验：测定玻璃砖的折射率

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《测定玻璃的折射率》教案

《测定玻璃的折射率》教案度，60度，75度，测量出他们对应的折射角分别为：9.8度，19.0度，34.5度，39.4度。

算出他们对应的正弦值，代入表格，算出折射率n分别为：1.524,1.534，1.530，1.521。

取他们的平均值，最后得到玻璃的折射率：n=1.528。

我们也可以采取另一种方式处理数据。

以折射角的正弦值为横坐标，以入射角的正弦值为纵坐标建立坐标系，根据表格中的数据描点、连线。

最后所描绘图线为一条直线，其斜率k即为玻璃的折射率。

4.注意事项（1）玻璃砖应选用宽度较大的，若宽度太小，则测量误差较大。

（2）用手拿玻璃砖时，只能接触玻璃的毛面或棱，不能直接用手触摸玻璃砖的光学面。

（3）严禁把玻璃砖当尺子画玻璃砖界面aa′和bb′，以免划伤玻璃砖。

（4）实验中，玻璃砖在纸上的位置不可移动。

（5）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与P2间、P3与P4间的距离应适当大一些，以减小确定光路方向时造成的误差。

（6）实验时，入射角不宜过小，否则会增大测量角度的误差；入射角也不宜过大，因入射角太大时，折射光线太弱。

熟悉本实验需要注意的事项拓展提升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（光线不能通过表面）.现要测定此玻璃的折射率。

给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚（P1、P2、P3、P4）、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，如图所示。

然后，在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2（位置如图），用P1、P2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P3、P4？试在图中标出P3、P4的位置。

（2）然后，移去玻璃砖与大头针。

试在图中通过作图的方法标出光线从空气射入玻璃中的入射角θ1与折射角θ2。

简要写出作图步骤。

测玻璃折射率实验报告

一、实验目的1. 理解光的折射现象，掌握折射定律。

2. 学会使用折射仪测定玻璃的折射率。

3. 培养实验操作能力和数据处理能力。

二、实验原理光从一种介质进入另一种介质时，其传播方向会发生改变，这种现象称为光的折射。

折射率是描述介质折射能力的物理量，通常用n表示，其定义式为：n = sinθ1 / sinθ2其中，θ1为入射角，θ2为折射角。

本实验采用折射仪测定玻璃的折射率，通过测量入射角和折射角，利用折射定律计算出玻璃的折射率。

三、实验仪器与材料1. 折射仪2. 玻璃砖3. 精密刻度尺4. 计算器5. 实验记录表四、实验步骤1. 将玻璃砖放置在折射仪的测量平台上，确保玻璃砖与测量平台平行。

2. 打开折射仪电源，预热5分钟。

3. 将精密刻度尺固定在折射仪的入射光路中，调整刻度尺，使入射光线垂直照射到玻璃砖上。

4. 读取入射角θ1，记录在实验记录表中。

5. 将精密刻度尺移动到折射光路中，调整刻度尺，使折射光线垂直照射到玻璃砖上。

6. 读取折射角θ2，记录在实验记录表中。

7. 重复步骤4-6，共测量5次，取平均值作为最终结果。

五、数据处理与结果分析1. 计算每次测量的折射率n，公式为：n = sinθ1 / sinθ22. 计算折射率的平均值，公式为：n_平均 = (n1 + n2 + n3 + n4 + n5) / 53. 结果分析：将实验测得的折射率与玻璃的标准折射率进行比较，分析误差产生的原因。

六、实验结果实验测得的玻璃折射率平均值为1.516，与玻璃的标准折射率1.523相近，说明本实验测量结果准确可靠。

七、实验总结1. 通过本实验，掌握了折射定律的应用，了解了折射仪的使用方法。

2. 提高了实验操作能力和数据处理能力，培养了严谨的科学态度。

3. 了解了误差产生的原因，为今后实验研究提供了有益的参考。

八、实验注意事项1. 实验过程中，注意安全操作，避免损坏实验仪器。

2. 确保玻璃砖与测量平台平行，以免影响测量结果。

高考物理大一轮第十二章 59 实验测定玻璃的折射率学案新人教版选修3-4

实验学案59 测定玻璃的折射率实验目的测定玻璃砖的折射率实验原理图1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．实验器材木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、量角器、三角板、铅笔．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，使其中一个长边与直线aa′对齐，并画出另一条对齐线bb′.5．眼睛在另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．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．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，且玻璃砖两侧每两枚大头针P 1和P 2间、P 3和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′一侧将看不清P1、P2的像．5．玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm以上，若宽度太小，则测量误差较大．题型实验原理、操作及误差分析【例1】(2010·福建理综·19(1))某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行．正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图2所示．①此玻璃的折射率计算式为n＝________(用图中的θ1、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________(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量．图2图3例2 (2010·温州模拟)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)．现要测定此玻璃的折射率，给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚(P1、P2、P3、P4)、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3所示．然后，在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2(位置如图所示)．用P1、P2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P3、P4？试在题图中标出P3、P4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表示的折射率公式为n＝____________.例3(2011·浙江宁波质检)如图4所示，在一薄壁圆柱体玻璃烧杯中，盛上水或其他透明液体，中间竖直插入一根细直铁丝，沿水平方向观看，会发现铁丝在液面处出现折断现象，这是光的折射现象形成的．阅读上述材料，回答下列问题：(1)①若把铁丝插在________位置，无论沿水平方向从什么方向看，铁丝均无折断现象；②如图4所示的情景，与实际观察到的情况相符的是(其中O为圆心)________．图4(2)利用上述现象，用毫米刻度尺、三角板、三根细直铁丝，可测液体折射率．实验步骤是：①实验图5所示，图5用刻度尺测量找出直径AB，并把刻度尺在刻度线的边缘与AB重合后固定并测出半径R.②将一根细铁丝竖直固定于B处，用三角板找出过圆心O的垂直AB的直线，交杯缘于C，把一根细铁丝竖直固定于C点．③________________________________________________________________________________________________________________________________________________.④________________________________________________________________________.⑤________________________________________________________________________.完成上面的实验步骤，填在相应横线上．(3)利用上面的测量值，推算出折射率n的表达式(要有推算过程)．1．关于“测定玻璃折射率”的实验中，下列说法中不正确的是( )A．有一组入射角(θ1≠0)和折射角，便可以得出玻璃的折射率B．在本实验中采用玻璃砖，这是因为只有玻璃砖才能测出玻璃的折射率C．本实验的各项步骤，都是为了找到给定的入射角的折射角而设计的D．棱镜、半圆形玻璃砖等都可以用来测定玻璃的折射率2．如图6所示，用插针法测定玻璃折射率的实验中，以下各说法中正确的是( )图6A．P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度B．P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可以提高准确度C．入射角θ1适当大些，可以提高准确度D．入射角太大，折射光线会在玻璃砖的内表面发生全反射，使实验无法进行3．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7，①、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．则图7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________________________________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．4.图8如图8所示为用某种透光物质制成的直角三棱镜ABC；在垂直AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像______________，再在观察的这一侧先后插入两枚大头针P3、P4，使P3______________、P4__________________，记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4作直线与AB相交于D，量出该直线与AB面的夹角为45°，则该透光物质的折射率n为________，并在图中正确的画出完整的光路图．5．如图9所示，画有直角坐标系xOy的白纸位于水平桌面上．M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点，直边与x轴重合．OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，α是直线OA与y轴正方向的夹角，β是直线OP3与y轴负方向的夹角．只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测出角α和β，便可求得玻璃的折射率．某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线OA上竖直地插上了P1、P2两枚大头针，但在y＜0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，他应采取的措施是________________________．若他已透过玻璃砖看到P1、P2的像，确定P3位置的方法是______________．若他已正确地测得了α、β的值，则玻璃的折射率n＝__________.图96．在一次测定玻璃的图10折射率的实验中，采用了如下方法：将一块半圆形玻璃砖放在水平面上(如图10所示)，用一束光线垂直于玻璃砖直径平面射入圆心O，以O为转轴在水平面内缓慢转动半圆形玻璃砖，当刚转过θ角时，观察者在玻璃砖平面一侧恰好看不到出射光线，这样就可以知道该玻璃砖的折射率n的大小，那么上述测定方法主要是利用了__________的原理，该玻璃的折射率n＝________.7．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11所示，在一个圆盘上，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．则：图11(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、P4两位置哪一处所对应的折射率值大？答：________.(3)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为________．8．(2011·哈尔滨第二次模拟)如图12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，如图放上玻璃砖(如粗黑线所示，O为玻璃砖的圆心)，然后插上P3、P4大头针．图12(1)其中他确定P3大头针位置的方法应当是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)若该同学实验操作规范准确，其记录的情况如图所示．该同学移去玻璃砖，用圆规做了一个以O 为圆心，半径与玻璃砖相同的圆(如图中虚线所示)．请你根据图中坐标纸的数据算出玻璃砖的折射率n ＝________(保留两位有效数字)．9.如图13所示，图13在一盛满水的大玻璃缸下面放一能发出红光的小灯泡，在水面上观察，可以看到一圆形发光面，测出发光面的直径D 及水的深度h ，则(1)该红光在水中的折射率是多少？(2)如果把小灯泡换成能发射紫光的小灯泡，圆形发光面的直径D 将如何变化？实验学案59 测定玻璃的折射率【热点题型精析】例1①cos θ1cos θ2⎣⎢⎡⎦⎥⎤或－θ1－θ2 ②大解析 ①据题意可知入射角为(90°－θ1)，折射角为(90°－θ2)，则玻璃的折射率为n ＝－θ1－θ2＝cos θ1cos θ2；②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2 见解析解析 (1)在bb′一侧观察P 1、P 2(经bb′折射、aa′反射，再经bb′折射)的像，在适当的位置插上P 3，使得P 3与P 1、P 2的像在一条直线上，即让P 3挡住P 1、P 2的像；再插上P 4，让它挡住P 2、P 1的像和P 3，P 3、P 4的位置如下图所示．(2)①过P 1、P 2作直线与bb′交于O ；②过P 3、P 4作直线与bb′交于O′；③利用刻度尺找到OO′的中点M ；④过O 点作bb′的垂线CD ，过M 点作bb′的垂线与aa′相交于N ，如图所示，连接ON ； ⑤∠P 1OD ＝θ1，∠CON＝θ2.(3)由折射率的定义可得n ＝sin θ1sin θ2. 例3 (1)①圆心O 处 ②BC (2)③把另一根铁丝紧靠直尺AB 边移动，使其折射像与C 处、B 处的铁丝三者重合 ④测出铁丝距B(或A)的距离 ⑤求出折射率 (3)由上面实验步骤知P′是铁丝在P 时的像，PC 为入射光线，θ1、θ2为对应的入射角和折射角，如图所示，由折射定律得n ＝sin θ2sin θ1，又sin θ2＝BO BC ＝R 2R ＝22sin θ1＝OP PC ＝R －PB R 2＋－2 n ＝2R 2＋－2R －PB .【课时效果检测】1．B2．AC [因为实验中的入射光线和折射光线都是通过隔着玻璃砖观察在一直线上后确定的，相互间的距离太小，容易出现偏差．A 正确，B 错误；入射角适当大些，相应的折射角也增大，折射现象较明显，容易测量些，C 正确；由于光通过玻璃砖时，各相关角度是互相制约着的，在平行玻璃砖中，其出射角恒等于入射角，而对于入射的界面，光线是从光疏介质射入光密介质，折射角必小于入射角，当入射角趋于最大值90°时，折射角也趋于最大值C(临界角)，而对于出射的界面，在玻璃砖内的折射光线的入射角最大值也只能为C ，根据光路可逆原理，出射角最大值也趋于90°，即始终能透过玻璃砖看到入射光线，D 错．]3．偏小不变可能偏大、可能偏小、可能不变解析用图①测定折射率时，玻璃中折射光线偏大了，所以折射角增大，折射率减小；用图②测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关；用图③测折射率时，无法确定折射光线偏折的大小，所以测得的折射率可大、可小、可不变．4．被P 2的像挡住挡住P 1、P 2的像挡住P 1、P 2的像和P 3 2解析折射率的测定原理是依据折射定律n ＝sin θ1sin θ2，利用插针法将光在介质中的传播路线确定，从而测出相应的入射角θ1和折射角θ2，求解出n 值．而插针便是利用它挡住物体(大头针)的像，用P 3挡住P 1、P 2的像是为了确定入射光线，用P 4挡住P 3并挡住P 1、P 2的像是为了确定出射光线．由题条件可画出如图所示的完整光路图，且θ1＝45°，θ2＝30°，所以n ＝sin θ1sin θ2＝sin 45°sin 30°＝2212＝ 2. 5．另画一条更靠近y 轴正方向的直线OA ，把大头针P 1、P 2竖直地插在所画的直线上，直到在y ＜0区域透过玻璃砖能看到P 1、P 2的像竖直插上大头针P 3，使P 3刚好能挡住P 1、P 2的像 sin βsin α解析无法看到P 1、P 2的像是OA 光线的入射角过大，发生全反射的缘故．P 3能挡住P 1、P 2的像说明OP 3是OA 的折射光线．6．全反射 1sin θ解析当半圆形的玻璃砖刚转过θ角时，观察者在玻璃砖平面一侧恰好看不到出射光线，就说明此时恰好发生全反射．因原来入射光线与界面垂直，故当玻璃砖转过θ角时，法线方向也转过θ角，故此时入射角为θ，θ角即为发生全反射的临界角，故有sin θ＝1n，n ＝1sin θ. 7．(1) 3 (2)P 4 (3)1解析 (1)在本题中EF 为法线，AO 视为入射光线，OP 3可视为折射光线根据折射率公式可得：n ＝sin∠EOP 3s in∠AOF ＝sin 60°sin 30°＝ 3 (2)由图可知P 4处对应的折射角大，而入射角相同由n ＝sin θ1sin θ2，可得：P 4处折射率大． (3)因∠AOF＝∠EOK，入射角等于折射角，所以折射率为1.8．(1)透过玻璃砖调整视线让P 2的像挡住P 1的像，在该视线方向竖直插上P 3，使其挡住P 2和P 1的像 (2)1.59．(1)D 2＋4h 2D(2)变小解析 (1)光路图如图所示sin C ＝D2⎝ ⎛⎭⎪⎫D 22＋h 2而sin C ＝1n ，所以n ＝D 2＋4h 2D(2)如果将红光换成紫光则n 将增大，临界角C 减小，因此水面上的圆形发光面会减小，即D 会变小．。

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′/Rn=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 1ii′nPBP′B′n45°28°1．5180．7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?(1)增大插针O、O1之间的距离。

(2)减小插针O、O1之间的距离。

(3)适当增大入射角i。

(4)减小入射角i。

2.有同学认为实验时如所用玻、璃砖太厚，当入射角太大时，将会在玻璃砖第二个表面产生全反射，使实验无法进行。

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12345。

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=。

【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21sin 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。

实验：测定玻璃的折射率

实验：测定玻璃的折射率1．实验原理：用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O′B，确定出O′点，画出折射光线OO′，然后测量出角θ1和θ2，代入公式计算玻璃的折射率．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．实验过程：(1)铺白纸、画线．①如图所示，将白纸用图钉按在平木板上，先在白纸上画出一条直线aa′作为界面，过aa′上的一点O画出界面的法线MN，并画一条线段AO作为入射光线．②把玻璃砖平放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐，画出玻璃砖的另一条长边bb′.(2)插针与测量．①在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，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挡住，再在观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像及P3，记下P3、P4的位置．②移去玻璃砖，连接P3、P4并延长交bb′于O′，连接OO′即为折射光线，入射角θ1＝∠AOM，折射角θ2＝∠O′ON.③用量角器测出入射角和折射角，查出它们的正弦值，将数据填入表格中．④改变入射角θ1，重复实验步骤，列表记录相关测量数据．4．数据处理：计算每次的折射率n，求出平均值n.5．注意事项(1)玻璃砖应选用厚度、宽度较大的．(2)大头针要插得竖直，且间隔要大些．(3)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．1．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位置和三棱镜轮廓如图所示．(1)在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)计算折射率的公式是__________________．解析：(1)如图所示，画出通过P 1、P 2的入射光线，交AC 面于O ，画出通过P 3、P 4的出射光线交AB 面于O ′，则光线OO ′就是入射光线P 1P 2在三棱镜中的折射光线．(2)在所画的图上注明入射角θ1和折射角θ2，并画出虚线部分，用量角器量出θ1和θ2(或用直尺测出线段EF 、OE 、GH 、OG 的长度)．(3)根据折射率的定义可知n ＝sin θ1sin θ2⎝⎛ 或因为sin θ1＝EF OE ， sin θ2＝GH OG ，则n ＝EF OE GH OG ＝⎭⎫EF ·OG OE ·GH . 答案：(1)见解析 (2)θ1和θ2(或线段EF 、OE 、GH 、OG 的长度) (3)n ＝sin θ1sin θ2⎝⎛⎭⎫或n ＝EF ·OG OE ·GH 2．在“测定玻璃的折射率”的实验中，某同学经正确的操作，插好了4枚大头针P 1、P 2和P 3、P 4，如图所示．(1)在坐标线上画出完整的光路图，并标出入射角θ1和折射角θ2.(2)对你画出的光路图进行测量，求出该玻璃的折射率n ＝________(结果保留2位有效数字)．解析：(1)过P 1、P 2作直线与玻璃砖长表面交于O 点，过O 点作长表面的垂线EF ，即为过O 点的法线；过P 3、P 4作直线与玻璃砖短表面交于O ′点，过O ′点作短表面的垂线MN ，即为过O ′点的法线；连接O 、O ′两点；从P 1到P 4在三段线段上依次标出方向．如图所示．(2)根据图可知sin θ1＝222＋22＝22 sin θ2＝112＋1.752＝465 根据折射率公式得n ＝sin θ1sin θ2＝22465＝1308＝1.4 答案：(1)见解析 (2)1.43．(2016·福建晋江联考)在“测定玻璃折射率”的实验中，如图所示为所插四枚大头针的位置，aa ′为事先确定好的玻璃砖的其中一平行边，bb ′为准确操作时应画出的玻璃砖的另一平行边．(1)如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些，bb ′移到图中虚线①位置，而在作光路图时aa ′不变，则所测得的折射率将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)；(2)若所使用的玻璃砖的bb ′边与aa ′不平行(如图虚线②所示)，其他操作无误，则所测得的折射率将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．解析：(1)如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些，bb ′移到图中虚线①位置，而在作光路图时aa ′不变，作出光路图如图所示，测量得到的入射角没有变化，而折射角偏小，根据折射率公式n＝sin i sin r可知，所测得的折射率将偏大．(2)测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关．所以若所使用的玻璃砖的bb′边与aa′不平行，其他操作无误，则所测得的折射率将不变．答案：(1)偏大(2)不变课时规范训练[基础巩固题组]1．(多选)已知介质对某单色光的临界角为θ，则()A．该介质对此单色光的折射率为1 sin θB．此单色光在该介质中传播速度为c sin θ(c为真空中光速) C．此单色光在该介质中的波长是真空中波长的sin θ倍D．此单色光在该介质中的频率是真空中的1 sin θ解析：选ABC.介质对该单色光的临界角为θ，它的折射率n＝1sin θ，A正确；此单色光在介质中的传播速度v＝cn＝c sin θ，B正确；波长λ＝vf＝c sin θc/λ0＝λ0sin θ，C正确；光的频率是由光源决定的，与介质无关，D错误．2．如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b，则()A．λa＜λb，n a＞n bB．λa＞λb，n a＜n bC．λa＜λb，n a＜n bD．λa＞λb，n a＞n b解析：选B.由题图可知，在入射角相同的情况下，光线a的偏折程度小于光线b的偏折程度，因此光线a的折射率小于光线b的折射率，故选项A、D错误；由于折射率越大频率越高，因此光线a的频率小于光线b的频率，由c＝λν可知光线a的波长大于光线b的波长，选项B正确．3．某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n.如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径．该同学测得多组入射角i 和折射角r，作出sin i－sin r图象如图乙所示．则()。

玻璃折射率的测量实验教案

玻璃折射率的测量实验教案玻璃折射率的测量光从真空射⼊介质发⽣折射时，⼊射⾓i与折射⾓r的正弦之⽐⾏叫做介质的“绝对折射率”，简称“折射率”。

折射率是光学介质的⼀个基本参量，也等于光在真空中的速度c与在介质中的相速v之⽐。

两种介质进⾏⽐较时,折射率较⼤的称光密介质,折射率较⼩的称光疏介质。

某介质的折射率是指该介质对真空的相对折射率。

同⼀介质对不同波长的光，具有不同的折射率；在对可见光为透明的介质内，折射率常随波长的减⼩⽽增⼤，即红光的折射率最⼩，紫光的折射率最⼤。

通常所说某物体的折射率数值多少（例如，⽔为1.33，⽔晶为1.55，⾦刚⽯为2.42，玻璃按成分不同则有⼀定范围1.5 ~1.9），是指对钠黄光（波长5893×10-10m）⽽⾔。

⽆论在⽇常的⽣活中还是在现代⼯业中，玻璃⽤品都得到了⼴泛应⽤。

然⽽，不同的玻璃制品，采⽤的玻璃并不完全相同。

玻璃的折射率数值越⼤，表明玻璃使⼊射光发⽣折射的能⼒越强。

玻璃折射率作为玻璃性能的⼀个基本重要参数，在很⼤程度上决定了玻璃产品性能。

在玻璃的制造与⽣产过程中，需要实时准确地测量玻璃折射率，以保证玻璃的优越性能。

本实验将分别⽤视深法和光路法测量玻璃砖的折射率。

⼀、实验⽬的1．掌握测定玻璃折射率的原理和⽅法。

2．⽤读数显微镜测量玻璃折射率。

3．⽤光路法测定玻璃的折射率。

⼆、实验仪器读数显微镜、激光器、游标卡尺、平⾏玻璃砖、⽛签、⽩纸。

三、实验原理光线通过两介质的界⾯折射时，确定⼊射光线与折射光线传播⽅向间关系的定律称为折射定律，它是⼏何光学基本定律之⼀，是各种光学仪器的理论根据。

折射定律可表⽰为n1sin i =n2sin r式中i, r分别为⼊射⾓和折射⾓，n1，n2分别为⼊射介质和折射介质的折射率。

折射率作为反映光学性质的物理量，其⼤⼩不仅取决于介质的种类，也与⼊射光的波长有关。

空⽓的折射图1 光线的折射率近似为1。

1、视深法测量折射率原理如图2所⽰，在玻璃砖底部有⼀发光点P ，由于玻璃折射率与空⽓折射率不同，P 点发出的光线会在玻璃与空⽓的界⾯M 点处发⽣折射，出射光线的反向延长线与OP 的交点为P ′。

测玻璃砖的折射率

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’
学生实验：测玻璃砖的折射率
问题：
玻璃是一种透明介质，光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？
关于这个实验的一点想法：
1、根据折射率的定义：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
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

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sinθ1sinθ2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!。

5.12 实验：测玻璃砖的折射率

2.如图所示，如何做出玻璃砖的入射光线、出射光线、玻璃砖内部的折射光线？
提示：出射光线和入射光线应属于同一束光，经玻璃砖两个界面折射后形成的
在白纸上沿玻璃砖做出玻璃砖的界面aa/和bb/，画出一条射向玻璃砖的直线AO，在直线上订下两颗钉子P1和P2（确定入射光线），如图甲。
P1 P2
【数据处理】
【数据处理】
【实验步骤】
【注意事项】
【误差分析】
P1
P2
θ1
a
O1
a
θ2
θ2
b
O2
θ1
P3
b
P4
P1
θ1
P2
θ1’
a
O1
O1
a
θ2 θ2’
b
O2
O2

b
P3
P4
=
P1
P2
θ1
a
O1
a
θ2
θ2’
b
O2
O2
P3
b
P4
<
P1
P2
θ1
a
O1
θ2
a b
b
O2
P3
P4
=
O2
O2
O2
测量值可能等于真实值，也可能大于真实值，还可能小于真实值.
实验：测玻璃砖的折射率
准备：课本、笔记本、学案、草稿纸
【实验目的】 1. 测定玻璃的折射率 2. 学会用插针法来确定光路 3.多种方法处理实验数据.
【实验原理】学生思考：
1.如右图，一束射向玻璃砖的光线，在玻璃界面上发生了折射，
思考如何把光线记录在白纸上？提示：两点确定一条直线. 沿光线方向在白纸上扎下两颗大头钉，就确定了光线。

原创3：实验十四测定玻璃的折射率

减小误差，应选用宽度________(填“大”或“小”)的玻璃砖来
测量。
[解析]
(1)由折射率公式可得 n＝ssiinn
90°－θ1 90°－θ2
＝ccooss
θ1 θ2
(2)玻璃砖的宽度越大，出射光线的侧移量越大，玻璃砖中
折射光线的误差越小，所以应选用宽度大的玻璃砖来测量。
[答ห้องสมุดไป่ตู้]
cos (1)cos
(3)光斜射入两底面平行的玻璃砖一个表面，折射光线会从另一个表面平行原入射光线射出玻璃砖。图中两条平行光线入射，P1P2 左边的光线会从梯形玻璃砖另一底面平行射出，且通过 B；而光线 P1P2 将由梯形玻璃砖侧面出射，方向为 P3 和 A 的连线。
答案：(1)见解析图 (2)1.51 (3)A
2．(2012·浙江高考)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，如图实－14－8甲所示。
图实－14－8
(1)在下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3位
有效数字)；
图实－14－9
(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了
答案：光学 d e
6．如图实－14－14所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、图实－14－14 P2的像，连接OP3，图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD 均垂直于法线并分别交法线于A、D点。
尺测出EH、E′H′的长度就可以求出n。

4.2学生实验：测定玻璃的折射率导学案

4.2学⽣实验：测定玻璃的折射率导学案§4.2 学⽣实验：测定玻璃的折射率导学案班级：________ 姓名：________ 组别编号：______【学习⽬标】1．掌握测定玻璃折射率的原理．2．学会插针法测定玻璃的折射率．【重点难点】1．折射光线的确定．2．实验的正确操作及减⼩误差的⽅法．【⾃主学习】⼀、实验⽬的：测定玻璃的折射率．⼆、实验原理如图所⽰，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 ＝_____ 算出玻璃的折射率．三、实验器材：________、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_____固定在⽊板上．2．在⽩纸上画⼀条直线aa ′代表两种介质的______，过aa ′上的⼀点O 画出界⾯的法线NN ′，并画⼀条线段AO 作为__________．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______地插上两枚⼤头针G 1、G 2.5．在玻璃砖bb ′⼀侧透过玻璃砖观察⼤头针G 1、G 2的像，调整视线的⽅向直到G 1的像被G 2的像挡住;再在bb ′⼀侧插上两枚⼤头针G 3、G 4，使G 3能挡住G 1、G 2的像，G 4能挡住G 1、G 2的像及G 3本⾝．6．移去玻璃砖，在拔掉G 1、G 2、G 3、G 4的同时分别记下它们的位置．过G 3、G 4作直线O ′B 交bb ′于O ′，连接O 、O ′，OO ′就是玻璃砖内__________的⽅向，∠AON 为⼊射⾓θ1，∠O ′ON ′为折射⾓θ2.7．⽤_______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12sin sin θθ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_______，五、光的⾊散现象：1．定义：复⾊光在通过透明介质以后分解成_____光的现象，叫光的⾊散。

学案实验：测定玻璃砖的折射率

课题实验：测定玻璃砖的折射率【学习目标】1.知道测定玻璃折射率的实验原理、器材、步骤2.会进行数据处理和误差分析【学习过程】一、实验目的：测定玻璃的折射率二、实验原理：三、实验器材一块两面平行玻璃砖，白纸，木板，大头针（4枚），量角器（或圆规、三角板），刻度尺四、实验步骤（以下填写参考上图所做标示）⒈把白纸铺在木板上。

⒉．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，并画一条线段作为入射光线。

⒊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'。

⒋在线段AO上竖直地插上两枚大头针、。

⒌从玻璃砖bb'一侧透过玻璃砖观察大头针、的像，调整视线方向直到P1的像被P2的像挡住。

再在bb'一侧插上大头针、，使能挡住P1、P2的像，能挡住P1、P2的像及P3本身。

⒍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'，就是玻璃砖内折射光线的方向。

为入射角，为折射角。

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格里。

⒏用上述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，记录在表格里。

⒐算出不同入射角时的值，比较一下，看它们是否接近一个常数。

求出几次实验测得的的平均值，这就是这块玻璃的折射率。

五、实验注意事项⒈轻拿轻放玻璃砖，手只能接触玻璃砖的毛面或棱，不能触摸光洁的光学面。

严禁把玻璃砖当直尺用；⒉实验过程中，玻璃砖在纸面上的位置不可移动；⒊插针P1与P2、P3与P4的间距要适当地大些，以减小确定光路方向时出现的误差；⒋实验时入射角不能太小(接近零度)，否则会使测量误差加大；也不能太大(接近90°），否则会不易观察到P1、P2的像；5. 针要竖直插在纸面上；6. 本实验中如果采用的不是两面平行玻璃砖，如采用三棱镜，半圆形玻璃砖等，只是出射光和入射光不平行，但一样能测出折射率。

2022-2023高中物理--光--实验一--测定玻璃砖的折射率

测定玻璃砖的折射率一、知识点梳理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. 实验原理如图所示abcd 为两面平行的玻璃砖，入射角为1θ，折射角为2θ，据21sin sin θθ=n 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(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1P 、2P ，透过玻璃砖观察大头针1P 、2P 的像，调整视线方向直到2P 的像挡住1P 的像，再在观察者一侧竖直插上两枚大头针3P 、4P ，使3P 挡住1P 、2P 的像，4P 挡住3P 及1P 、2P 的像，记下3P 、4P 的位置.(5)移去大头针和玻璃砖，过3P 、4P 所在处作直线B O '与'bb 交于'O ，直线B O '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1θ＝∠AON ，折射角2θ＝∠ON O '，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21sin sin θθ，最后求出在几次实验中所测21sin sin θθ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. 由于CO CC '1sin =θ，DO DD '2sin =θ，而DO CO =，所以折射率''21sin sin DDCC n ==θθ. 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.处理方式二：根据折射定律可得21sin sin θθ=n ，因此有12sin 1sin θθn=. 在多次改变入射角、测量相对应的入射角和折射角正弦值基础上，以1sin θ值为横坐标、以2sin θ值为纵坐标，建立直角坐标系如图乙所示，描数据点，过数据点连线得到一条过原点的直线. 求解图线斜率，设斜率为k ，则n k 1=，故玻璃砖折射率kn 1=. 6.注意事项(1)实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且大头针之间及大头针与光线转折点之间的距离要稍大一些.(2)入射角1θ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)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5cm 以上，若宽度太小，则测量误差较大.七、实验误差(1)入射光线和出射光线确定的不够精确，因此要求插大头针时两大头针间距应稍大.(2)入射角、折射角测量的不精确，为减小测角时的相对误差，入射角要稍大些，但不宜太大，入射角太大时，反射光较强，折射光会相对较弱.例1．某组同学用插针法测平行玻璃砖的折射率，记录下入射、折射、出射光线后，以入射点O 为圆心画单位圆，用直尺测得有关线段的长度，如图所示，则下面四个表达式中，正确地表达折射率的关系式是（）A ．CD AB n =B ．EF AB n =C ．OC BO n =D ．CF BO n =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，在棱镜的一侧插上两枚大头针1P 和2P ，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线，使2P 的像挡住1P 的像，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针3P 、4P ，使3P 挡住1P 、2P 的像，4P 挡住3P 和1P 、2P 的像．在纸上标出大头针位置的三棱镜如图所示：（1）在本题的图上作出所需的光路；（2）为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的是 ________________，在图上标出它们；（3）计算折射率的表达式是=n _________________.例3．用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，O 为玻璃截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖平面垂直，如图所示，四个图中1P 、2P 、3P 、4P 是四个学生实验插针的结果.（1）如图所示的四个图中肯定把针插错了位置的是_______________.（2）这四个图中可以比较准确地测定折射率的是__________.（3）另有一名同学也用上述装置，将大头针1P 、2P 插好后，保持半圆玻璃砖直径与两针连线方向垂直，平移玻璃砖，直到在另一侧恰好无法看到两大头针的像，为了测出折射率，除了玻璃砖的半径R 以外，还需要测量的物理量及符号是_________________，折射率=n ____________.例4．在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中：（1）张明同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面'aa 和'bb 后，不自觉地碰了玻璃砖使它向'aa 方向平移了少许，如图甲所示，则他测出的折射率值将___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）.（2）李扬同学在画界面时，不自觉地将两界面'aa 、'bb 间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，则他测得的折射率将__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）.例5．(2019·天津卷)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).二、技巧总结，思维拓展1.测定折射率的几种常见方法(1)成像法原理：利用水面的反射成像和水的折射成像.方法：如图所示，在一盛满水的烧杯中，紧挨杯口竖直插一直尺（为了清楚图中稍画开了一点)，在直尺的对面观察水面，能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像，若从点P 看到直尺水下最低点的刻度B 的像'B (折射成像)恰好跟直尺在水面上刻度A 的像'A (反射成像)重合，读出AC 、BC 的长，量出烧杯内径d ，即可求出水的折射率2222d AC d BC n ++=(2)观察法原理：光的折射定律方法：取一圆筒，放在水平桌面上，如图所示.从点A 观察，调整视线恰好看到筒底边缘点B ,慢慢向筒中注入清水至满，仍从点A观察，能看到筒底的点C ,记录点C 位置，量出筒高h ，筒的内径d 及C 到筒另一边缘D 的距离l ,则水的折射率2222h d l h l d n ++=(3)视深法原理：利用视深公式n hh ='方法：在一盛水的烧杯底部放一粒绿豆，在水面上方吊一根针，如图所示.调节针的位置，直到针尖在水中的像与看到的绿豆重合，测出针尖距水面距离即为杯中水的视深'h ,再测出水的实际深度h ,则水的折射率'h h n = (4)光路可逆法原理：根据光路可逆和折射定律方法：用如图所示的装置可以测定棱镜的折射率，其中ABC 表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的两个锐角α和β都是已知的，紧贴直角边AC 的是一块平面镜，将一束光SO 入射到棱镜的AB 面上，适当调整光线SO 的入射方向使AB 面出射的光线与入射光线SO 恰好重合，在这种情况下，仅需要测出一个物理量就可以算出该棱镜的折射率.从AC 面反射的光原路返回，由光路可逆，射到AC 面上的光一定垂直AC 面，则折射角等于α，只要能测出入射角或入射角的余角即可，所以只要测出SOB ∠或入射角i ,折射率αsin cos SOB n ∠=或αsin cos i n =. (5)全反射法原理：全反射现象方法：在一盛满水的大玻璃缸下面放一发光电珠，如图所示.在水面上观察，看到一圆的发光面，量出发光面直径D 及水深h ,则水的折射率D h D n 224+=(6)插针法原理：光的折射定律方法：插针法的作用是找出玻璃砖内的光路，其关键是确定入射点和出射点，而入射点和出射点是利用插针后确定的直线与界面相交而得到的，故实验的关键是插准大头针，画准玻璃砖边界线，而与所选玻璃砖两边平行与否无关.如用半圆形、圆形或三角形玻璃砖，均可测出其折射率，光路如图所示.例6．一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）.现要测定此玻璃的折射率，给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚(1P 、2P 、3P 、4P )、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，如图所示，.然后，在白纸上竖直插上两枚大头针1P 、2P (位置如图)，用1P 、2P 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3P 、4P ?________________________________ ___________________________________________________，试在题图中标出3P 、4P 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1θ与折射角2θ.简要写出作图步骤_____________________________________________ ______________________________________________________________________________.(3)写出用1θ、2θ表示的折射率公式为=n _________________.三、针对训练1．（多选）某同学做测定玻璃折射率实验时，用他测得的多组入射角1θ与折射角2θ，作出21sin sin θθ-图象，如图所示，下列判断中哪些是正确的？（）A ．他做实验时，光线是由空气射入玻璃的B ．玻璃的折射率为0.67C ．玻璃的折射率约为1.5D ．玻璃临界角的正弦值为0.672．（多选）在做测定玻璃砖的折射率的实验时，下列关于实验要求的叙述正确的是（）A ．玻璃砖的宽度宜大些B ．大头针应垂直地插在纸面上C ．每边的两个大头针的距离近些容易观察D ．在插4P 时，只要挡住3P 的光线就行，与1P 、2P 无关3．（多选）如图所示，用插针法测定玻璃折射率的实验中以下说法正确的是（）A ．1P 、2P 及3P 、4P 之间的距离适当大些，可以提高准确度B ．1P 、2P 及3P 、4P 之间的距离取得小些，可以提高准确度C ．入射角i 适当大些，可以提高准确度D ．1P 、2P 之间的距离，入射角的大小均与实验的准确度无关4．某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行．正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示．（1）此玻璃的折射率计算式为=n ________(用图中的1θ、2θ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________(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量．5．在用插针法测定玻璃的折射率的实验中，某同学操作步骤如下：①将记录光路的白纸铺放在平板上；②手拿玻璃砖的毛面或棱，将其轻放在白纸上；③用铅笔环绕玻璃砖画出边界'aa 和'bb ；④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；⑤用“插针法”分别得到各条入射光线的折射光线，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，量出各个折射角r ；⑥按公式分别计算r i sin sin ，取三个值的算术平均值. 以上步骤中有错误或不妥之处的是：______________________________________________. 应改正为：____________________________________________________________________.6．如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率，在平铺的白纸上垂直纸面插大头针1P 、2P 确定入射光线，并让入射光线过圆心O ，在玻璃砖（图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针3P ，使3P 挡住1P 、2P 的像，连接3OP ，图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B 、C 分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB 、CD 均垂直于法线并分别交法线于A 、D 点.(1)设AB 的长度为1l ，AO 的长度为2l ，CD 的长度为3l ，DO 的长度为4l ，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量____________，则玻璃砖的折射率可表示为________.(2)该同学在插大头针3P 前不小心将玻璃砖以O 为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）.7．在“测定玻璃折射率”的实验中：(1)操作步骤如下：①先在白纸上画出一条直线'aa 代表两种介质的界面，过'aa 上的O 点画出界面的法线'NN ，并画一条线段AO 作为入射光线．②把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟'aa 对齐．③在线段AO 上竖直地插上两枚大头针1P 、2P ，透过玻璃砖观察大头针1P 、2P 的像．调整视线方向，直到1P 的像被2P 挡住．再在观察的这一侧插两枚大头针3P 、4P ，使P3挡住1P 、2P 的像，P4挡住1P 、2P 的像和3P ，记下3P 、4P 的位置．④移去大头针和玻璃砖，连接3P 、4P 作为折射光线，测量出入射角1θ与折射角2θ，填入表格中．上述操作步骤中存在严重的缺漏，应做的补充是_________________________________________________________________________________________(2)实验中测出了多组入射角1θ与折射角2θ，并作出了21sin sin θθ-图象如图所示．则下列说法正确的________．A ．实验时，光线是由空气射入玻璃B ．玻璃的折射率为0.67C ．玻璃的折射率为1.58．某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率．开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针1P 、2P 与圆心O 在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察1P 、2P 的像，且2P 的像挡住1P 的像．如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失．此时只需测量出_______，即可计算出玻璃砖的折射率．请用你测量的量表示出折射率=n _____.9．如图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的________面不能用手直接接触，在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a 、b 、c 的位置相同，且插在c 位置的针正好挡住插在a 、b 位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d 、e 两点，如图乙所示，计算折射率时，用________(填“d ”或“e ”)点得到的值较小，用________(填“d ”或“e ”)点得到的值误差较小.10．如图所示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圆，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，在玻璃一侧竖直插两枚大头针1P 和2P ，再在另一侧先后插两枚大头针3P 和4P ，使从另一侧隔着玻璃观察时，大头针4P 和3P 与2P 和1P 的像恰在一直线上，移去玻璃圆柱和大头针后，在白纸上的图中画出：(1)沿1P 和2P 连线方向的入射光线通过圆柱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1θ和折射角2θ；(4)写出计算玻璃折射率的公式(不必计算).11．用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针1P 、2P ，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使1P 的像被2P 的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针3P 和4P ，使3P 挡住1P 和2P 的像，4P 挡住3P 以及1P 和2P 的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓如图甲所示(O 为两圆弧圆心，图中已画出经过1P 、2P 点的入射光线).(1)在图上补画出所需的光路；(2)为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角1θ和折射角2θ，请在图中的AB 分界面上画出这两个角；(3)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图像，由图像可知该玻璃的折射率=n ________.12．（1）在一薄壁圆柱体玻璃烧杯中，盛上水或其他透明液体，中间竖直插入一根细直铁丝，沿水平方向观看，会发现铁丝在液面处出现折断现象，这是光的折射现象形成的．如左图所示的情景，与实际观察到的情况相符的是________（其中O 为圆心）．（2）用毫米刻度尺、三角板、三根细直铁丝，可测液体折射率．实验步骤是：①如右图所示，用刻度尺测量找出直径AB ，并把刻度尺在刻度线的边缘与AB 重合后固定并测出半径R ．②将一根细铁丝竖直固定于B 处，用三角板找出过圆心O 的垂直AB 的直线，交杯缘于C ，把一根细铁丝竖直固定于C 点．③__________________________________________________________________________； ④__________________________________________________________________________； ⑤__________________________________________________________________________. 完成上面的实验步骤，填在相应横线上．（3）利用上面的测量值，推算出折射率n 的表达式（要有推算过程）．答案例题例1.B 解析：设圆的半径为1，由几何知识，入射角的正弦：AO AB AOB i =∠=sin sin 折射角的正弦：EO EF EOF r =∠=sin sin ，根据折射定律r i n sin sin =，得：EF AB n =例2.解析：（1）大头针1P 、2P 的连线表示入射光线，3P 、4P 的连线表示出射光线，分别作出入射光线和出射光线，连接入射点和出射点，画出玻璃砖内部光路，画出光路图如图．（2）、（3）如图，光线在棱镜左侧面上折射时入射角为1θ，折射角为2θ，根据折射定律得到折射率21sin sin θθ=n ，故需要测量入射角1θ、折射角2θ,计算折射率的公式为21sin sin θθ=n .例3.解析：（1）四位学生的实验可能光路图如右图所示，A 、图A 中可见在圆弧界面入射光线不与法线重合，若有出射光线定会偏折，而图中1P 、2P 、3P 、4P 四个插针排列在一条直线，故肯定是插错了位置；B 、图B 中在圆弧界面入射光线与法线重合，出射光线不会偏折，四个插针排列在一条直线，故肯定是正确的插针位置；CD 、图C 、D 中，入射光线均不与法线重合，若有出射光线定会远离法线偏折，从图中可见插针位置是可能是正确的，综上所述，肯定把针插错了位置的是图A ，故选A.（2）由（1）分析及图可知，A 图把针位置插错了，故不可采用；B 图入射角为零，光线不偏折，无法测量折射率；D 图的入射角太大，接近临界角，出射光线弱，不易观察，实验误差大，故不采用；C 图入射角适中，符合实验要求，故图C 可以比较准确地测定折射率，故选C.（3）根据题意，此时刚好在圆弧界面上发生全反射，光路图如下图所示，入射角恰好等于全发射临界角C ，由nC 1sin =，根据几何知识，只需测量入射光在平面界面上的入射点A 到O 点的距离s ，则有R s C =sin ，折射率sR C n ==sin 1.例4.（1）如甲图所示，红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律r i n sin sin =得知，测得的折射率将不变. （2）如乙图所示，红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，可见，入射角没有变化，折射角的测量值偏大，则由r i n sin sin =得，折射率测量值偏小.例5. (1)AD (2)D (3)AC BD解析： (2)由题图可知，选用的玻璃砖两光学表面平行，则入射光线应与出射光线平行，B 、C 错误；又光线在玻璃砖中与法线的夹角应小于光线在空气中与法线的夹角，A 错误，D 正确； (3)由折射定律可知=n sin ∠AOC sin ∠BOD＝ACAO BD BO＝AC BD .例6.解析：(1)在'bb 一侧观察1P 、2P (经'bb 折射、'aa 反射，再经'bb 折射)的像，在适当的位置插上3P ，使得3P 与1P 、2P 的像在一条直线上，即让3P 挡住1P 、2P 的像；再插上4P ，让它挡住2P (或1P )的像和3P ，3P 、4P 的位置如图所示.(2) ①过1P 、2P 作直线与'bb 交于O ，②过3P 、4P 作直线与'bb 交于'O ③利用刻度尺找到'OO 的中点M ; ④过O 点作'bb 的垂线CD ，过M 点作'bb 的垂线与'aa 相交于N ，如图所示，连接ON ; ⑤11θ=∠OD P ,2θ=∠CON(3)由折射率的定义可得21sin sin θθ=n .针对训练1.ACD2.AB3.AC4.解析：(1)光线由空气射入玻璃的入射角1o 90θ-=i ，折射角2o 90θ-=r ，由折射率的定义可得：21cos cos sin sin θθ==r i n . (2)根据平行玻璃砖对光线的影响可知，玻璃砖宽度越大，侧移量越大，折射角的测量误差越小．5. ③④⑤； ③中应使直尺与玻璃砖的界面对齐，移开玻璃砖后再画边界线；④中入射角要取0°以外的三组数据；⑤中大头针要竖直插牢，观察时看针脚是否在同一条直线上.6.（1）1l 和3l ；31l l （2）偏大7. 解析：(1)步骤②中应在白纸上画出玻璃砖的另一个界面'bb ，步骤④中应通过3P 、4P 的连线与'bb 的交点'O 和'aa 上的入射点O ，作出玻璃砖中的光线'OO .(2)由图可看出入射角1θ小于折射角2θ，因此，光线应该是由玻璃射入空气；则玻璃折射率5.130.045.0sin sin 12===θθn ，所以选项C 正确．8. 玻璃砖转动时，射在其直径所在平面内的光线的入射角增大，当增大到等于临界角C 时，发生全反射现象．因sinC ＝1n，可见只要测出临界角即可求得折射率n ，而C 和玻璃砖直径绕O 点转过的角度θ相等，因此只要测出玻璃砖直径边绕O 点转过的角度θ即可．9. 进行实验时，应保持玻璃砖的光学面清洁，不能用手直接触摸光学面；计算玻璃的折射率时，需将c 点与d 点或e 点连接，即为出射光线，连接d 点时，入射光ab 的折射角较大，计算出的折射率较小，因为玻璃砖的两光学面平行，出射光与入射光应该平行，根据图中d 、e 两点的位置，用e 点时出射光与入射光更接近于平行，误差较小.10.解析：过1P 、2P 作直线交圆周于1O 点，过点1O 作法线O O 1；过3P 、4P 作直线为出射光线，交圆周于2O 点；过O O 2作直线为法线，连接21O O 为入射光线在玻璃内的折射光线，量出入射角1θ和折射角2θ，由公式2112sin sin θθ=n 可求出折射率，如图所示.11.解析 (1)连接3P 、4P 与CD 交于一点，此交点即为光线从玻璃砖中射出的位置，又由于1P 、2P 的连线与AB 的交点即为光线进入玻璃砖的位置，连接两点即可作出玻璃砖中的光线，如图所示；(2)连接O 点与光线在AB 上的入射点即为法线，作出入射角和折射角如图中1θ、2θ所示；(3)图像的斜率n k ==21sin sin θθ，由题图乙可知斜率为1.5，即玻璃的折射率为1.5.12.解析：（1）以B 图为例，作出铁丝上S 点发出的两条光线，经过液面折射的光路，如图，将两条折射光线反向延长，交于'S ，'S 就是人观看到的铁丝上S 点的虚像，依此类推，B 图是人向左看到的水中“铁丝”，同理，C 图是看到的实际情况．故BC 正确，AD 错误．（2、3）该实验的步骤为：①用刻度尺测量找出圆杯直径AB ，并把刻度尺有刻度线的边缘与AB 重合后固定并测出直径R （如图）②将一根细铁丝竖直固定于B 处，用三角板找出过圆心O 的垂直于AB 的直线、交杯缘于C ，把一根细线铁丝竖直固定于C 点；③把另一根铁丝紧靠直尺AB 边移动，使其折射像'P 与C 处、B 处的铁丝三者重合．画出光路图如图所示．由几何关系知，22sin ==BC OB r 22)(sin PB R R PBR PC OP i -+-==，根据折射定律得：)(2)(2sin sin 22PB R PB R R i r n --+==所以测出铁丝距离B 点的距离．则④为测出铁丝距B 的距离．⑤求出折射率.。

测量玻璃砖的折射率

i
单色光经玻璃砖后，侧移而传播方向不变
r
i
r
界面பைடு நூலகம்
r=?
玻璃
实验过程：
应用1：
人在水上看到物体的像，比实际物体位置偏上，感觉水比较浅。
从上向下看,
实际深度H 视深h 折射率n
应用2：
假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与存在大气层的情况相比, A.将提前 B.将延后 C.在某些地区将提前,在另一些地区将延后 D.不变
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
射到玻璃的界面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？
实验器材：
玻璃砖白纸、大头针若干、铅笔、
直尺、量角器
实验原理：
1、根据折射率的定义：
sin i n sin r
法线
i=?
空气
要测折射率，必须知道与一个折射现象对应的折射角和入射角。
有大气，看到太阳更早
没有大气，将迟一些看到太阳
例：光线以30°的入射角从玻璃射向空气，它的反射光线与折射光线成90 °夹角，则玻璃的折射率为——？
r
空气
3
玻璃
β
i
例：
光在某种介质中的传播速度是
2.122×108m/s，当光线以30°入射角由该
介质射入空气时，折射角为多少？
45°
例：光线从空气中以入射角i射在玻璃砖的上表面上，穿过玻璃砖后，又射入空气中。如果玻璃砖的上下表面是平行的，求光线从玻璃砖射出后的传播方向。

测玻璃砖的折射率

a
a’
b
b’
不要用手拿透光面
用
玻
画光路图
璃砖边缘当
直
尺
大用头眼针睛是与否玻在璃一砖条平线行上观
察
开始实验
要求每位同学分别用30度，45度和60度为入射角研究玻璃的折射率，将实验获得的数据填入相应的学案的表格中。
实验数据处理
数据处理方案讨论
A

O
O’ CD
例题：在利用插针法测定玻璃折射率的实验中，有位同学在画界面时，不小心将两界面 aa’，bb’间距画得比玻璃砖宽大些，如图所示，那么他测量的折射率？（偏大，偏小或不变。）
学生实验测定玻璃的折射率
N A
i
O
空气
玻璃
r
B
N'
实验步骤
P1 P2 O
O’
P3
P4
实验注意事项
不能用手摸透明玻璃面用眼睛与玻璃砖平行观察大头针是否在
一条线上入射角要大一些有利于减少实验误差不要用玻璃砖边缘当直尺画光路图多条入射光线要标号，折射光线与入射
光线标号一一对应
这样会弄脏透光面，影响实验

4.1 实验：测量玻璃的折射率(学生版) 2024-2025学年高二物理同步学与练( 人教版选修一)

4.1 实验：测量玻璃的折射率学习目标1.知道测量玻璃折射率的原理、方法和步骤(重点)。

2.会确定入射光线、折射光线、入射角及折射角(重点)。

3.学会用不同方法测量和计算玻璃的折射率(重难点)。

实验目的：测定玻璃的折射率，掌握光发生折射的入射角和折射角的确定方法.（一）课前研读课本，梳理基础知识一、实验思路1．实验原理：用“插针法”确定光路，找出入射光线及相应的出射光线，画出玻璃砖中对应的折射光线，用量角器分别测出入射角θ1和折射角θ2，根据折射定律n ＝sin θ1sin θ2便可求出玻璃的折射率。

2．物理量的测量入射角θ1：入射光线与法线的夹角。

折射角θ2：折射光线与法线的夹角。

二、实验器材玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器、直尺、铅笔。

三、进行实验1．把白纸用图钉钉在木板上。

2.用直尺画一条平行于玻璃砖一个面的直线aa ′作为界面，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θ1适当大些，如图所示。

3．在AO 线上竖直地插两枚大头针P 1、P 2，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用直尺画一条直线bb ′。

5．在玻璃砖bb ′一侧白纸上竖直地立一枚大头针P 3，调整视线，同时移动大头针P 3的位置，当P 3恰好能同时挡住玻璃砖aa ′一侧所插的大头针P 1、P 2的像时，把大头针P 3插好。

01026．在玻璃砖bb ′一侧再竖直地插一枚大头针P 4，使P 4能挡住P 3本身，同时也能挡住P 1、P 2的像。

7．记下P 3、P 4的位置，移去玻璃砖，拔去大头针，过P 3、P 4连一条直线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θ2。

8．用量角器量出入射角θ1和折射角θ2的大小。

9．改变入射角θ1，重复上面的步骤再做三、四次，量出相应的入射角和折射角。

实验测量玻璃的折射率

实验测量玻璃的折射率 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】《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 。

学案实验：测定玻璃砖的折射率

《测定玻璃的折射率》教案

测玻璃折射率实验报告

高考物理大一轮 第十二章 59 实验 测定玻璃的折射率学案 新人教版选修3-4

插针法测定玻璃砖的折射率实验

实验：测定玻璃砖的折射率

实验报告：测量玻璃折射率

实验：测定玻璃的折射率

玻璃折射率的测量实验教案

测玻璃砖的折射率

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5.12 实验：测玻璃砖的折射率

原创3：实验十四 测定玻璃的折射率

4.2学生实验：测定玻璃的折射率导学案

学案实验：测定玻璃砖的折射率

2022-2023高中物理--光--实验一--测定玻璃砖的折射率

测量玻璃砖的折射率

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