玻璃折射率物理实验报告

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测量玻璃折射率实验报告

测量玻璃折射率实验报告

测量玻璃折射率实验报告测量玻璃折射率实验报告引言本实验旨在通过测量玻璃的折射率,探究光在介质中传播的规律,加深对光学基础知识的理解。

实验原理当光线从一种介质进入另一种介质时,会发生折射现象。

根据斯涅尔定律,入射角和折射角之间的正弦值成一定比例。

即:n1sinθ1=n2sinθ2,其中n1和n2分别为两种介质的折射率。

实验仪器本实验所需仪器有:光源、凸透镜、凸面镜、半圆筒玻璃罩、白纸和直尺等。

实验步骤1. 将半圆筒玻璃罩放置在白纸上,并在其内侧涂上一层黑色颜料。

2. 连接好光源和凸透镜,并将凸透镜放置在半圆筒玻璃罩外侧。

3. 调整凸透镜位置,使其能够发出平行光线并经过半圆筒玻璃罩内侧的黑色颜料。

4. 在半圆筒玻璃罩外侧放置凸面镜,并调整其位置,使反射光线能够与入射光线重合。

5. 在白纸上观察到的反射光线和折射光线的交点即为入射角和折射角的交点。

利用直尺测量该交点到法线的距离,即可得到折射角。

6. 通过测量入射角、折射角和两种介质之间的距离,计算出玻璃的折射率。

实验结果与分析通过多组实验数据计算得出玻璃的平均折射率为1.52。

这与玻璃的标准折射率相符合。

实验误差分析本实验中可能存在的误差主要包括凸透镜位置不准确、反射光线和折射光线不精确地重合以及测量距离时读数不准确等。

这些误差会对最终结果产生一定影响。

实验结论本实验通过测量玻璃的折射率,验证了斯涅尔定律,并加深了对光学基础知识的理解。

同时,也展示了实验中可能存在的误差,提醒我们在进行实验时要注意准确测量和控制误差。

参考文献[1] 《大学物理实验指导》[2] 《物理实验教程》。

测玻璃折射率实验报告

测玻璃折射率实验报告

测玻璃折射率实验报告测玻璃折射率实验报告引言:折射率是光在不同介质中传播时的速度差的比值,是光学性质中重要的一个参数。

测量材料的折射率可以帮助我们更好地了解其光学性质和应用领域。

本实验旨在通过测量玻璃的折射率,探究光在玻璃中的传播规律。

实验步骤:1. 准备实验材料:玻璃片、光源、直尺、半透明尺、直角三棱镜、刻度尺等。

2. 将玻璃片平放在桌面上,用直尺固定,使其与桌面垂直。

3. 在玻璃片上方放置一支光源,确保光线垂直射向玻璃片表面。

4. 将直角三棱镜放在玻璃片上方,使其底边与玻璃片表面接触。

5. 用刻度尺测量光线从光源射到玻璃片上方的距离,并记录下来。

6. 观察光线从玻璃片射出后的路径,测量光线从玻璃片射出到直角三棱镜上方的距离,并记录下来。

7. 重复上述步骤多次,取平均值作为最终结果。

实验结果:根据实验数据计算可得玻璃的折射率为x.x。

讨论:通过实验测量得到的玻璃折射率与理论值进行对比,可以发现是否存在误差。

误差的产生主要有以下几个方面:1. 实验仪器的精度:实验中使用的直尺、刻度尺等测量工具的精度会对实验结果产生一定的影响。

在实验过程中,应尽量使用精度较高的测量工具,减小误差的产生。

2. 光线的传播路径:实验中光线经过玻璃片的传播路径可能不是完全直线,还受到玻璃表面的微小凹凸以及玻璃的不均匀性等因素的影响。

这些因素会导致实验结果与理论值存在一定的偏差。

3. 实验环境的影响:实验室中的温度、湿度等环境因素也会对实验结果产生一定的影响。

为了减小这些影响,实验应在恒温、恒湿的条件下进行,并进行多次测量取平均值。

结论:通过本次实验测量得到的玻璃折射率为x.x。

在实验过程中,我们发现了可能导致误差产生的因素,并提出了相应的改进方法。

实验结果与理论值的对比可以帮助我们更好地理解光的传播规律,并为相关领域的应用提供参考。

通过进一步的研究和实验,我们可以深入探究折射率与材料性质之间的关系,为材料科学的发展做出贡献。

测量玻璃的折射率实验报告

测量玻璃的折射率实验报告

测量玻璃的折射率实验报告摘要:本实验旨在测量玻璃的折射率。

通过使用光线的折射现象,利用斯涅尔定律和折射率的定义,设计了实验装置并进行了一系列实验。

通过测量入射角和折射角的关系,利用斯涅尔定律求解出玻璃的折射率。

实验结果表明,玻璃的折射率为1.5左右,与理论值相符。

引言:折射是光线从一种介质传播到另一种介质时,由于介质的不同而改变传播方向的现象。

折射现象的研究对于了解光的传播规律以及光在不同介质中的行为具有重要意义。

折射率是描述光在介质中传播速度变化的物理量,是表征介质对光的阻碍程度的重要参数。

本实验通过测量玻璃的折射率,旨在加深对折射现象和折射率的理解。

实验装置和方法:实验装置主要包括光源、光线传播路径、测量仪器等。

光源使用一束单色光,通过准直器使光线基本平行,然后经过一个可调节入射角的装置射入待测的玻璃板。

在玻璃板的另一侧,使用一个转动的测量仪器测量出射角。

实验过程中,通过调整入射角并测量相应的折射角,得到多组数据,进而求解出玻璃的折射率。

实验结果与分析:通过对多组实验数据的处理,我们得到了入射角和折射角的关系。

根据斯涅尔定律,入射角、折射角和折射率之间存在如下关系:sin(入射角)/sin(折射角) = n1/n2,其中n1为光线所在介质的折射率,n2为光线所射入的介质的折射率。

通过变换得到折射率的计算公式:n2 = n1 * sin(入射角)/sin(折射角)。

根据实验测得的入射角和折射角数据,代入公式计算得到玻璃的折射率。

实验结果表明,玻璃的折射率约为1.5左右。

这与理论值相符合,说明实验方法和测量结果的可靠性。

通过对实验数据的分析,我们还发现入射角和折射角之间的正弦函数关系,即sin(入射角)/sin(折射角)为常数。

这进一步验证了斯涅尔定律的正确性。

结论:本实验通过测量玻璃的折射率,深入理解了光的折射现象和折射率的概念。

通过实验数据的处理和分析,得出了玻璃的折射率约为1.5,与理论值相符合。

实验:测定玻璃砖的折射率(有空)精选全文完整版

实验:测定玻璃砖的折射率(有空)精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版实验报告: 测定玻璃的折射率【实验目的】Array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的虚像将在和的位置。

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,可在玻璃砖下方插和两颗大头针,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。

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,P1、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砖(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P1、P2。

4、在玻璃砖的下放观察P1、P2的像,并用大头针挡住它们的像P1′、P2′,将P3插入白纸。

5、再用大头针挡住P1′、P2′和P3, 并插入白纸。

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,重复2~7步骤,多测几组。

测玻璃折射率实验报告

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。

测量玻璃折射率实验报告

测量玻璃折射率实验报告

实验报告:测量玻璃折射率背景问题描述在光学领域中,折射率是一个重要的物理量。

它描述了光在两个介质之间传播时的弯曲程度,即光线从一种介质传播到另一种介质时的偏折现象。

折射率通常用符号n表示。

在本次实验中,我们将测量玻璃的折射率。

玻璃是一种常见的透明物质,具有较高的折射率,对于光的传播路径产生了明显的偏折。

测量玻璃的折射率可以帮助我们更好地理解光在物质中的传播规律,同时也有助于补偿光在其他光学元件中的传播路径偏差。

研究意义测量玻璃的折射率对于光学实验和工程应用具有重要意义。

了解不同种类玻璃的折射率参数,可以优化光路设计和光传输路径的调整。

此外,在现代光学器件和光学材料的研究制造中,测量折射率是必不可少的一环。

分析实验原理测量玻璃的折射率可以通过光的全反射原理来实现。

当光从一个折射率较高的介质(例如空气)射入一个折射率较低的介质(例如玻璃)时,会发生全反射现象,即光无法从玻璃中传播入空气中,而是完全反射回折射率高的介质内部。

根据光的全反射原理,可以得到以下公式来计算玻璃的折射率n:n = sin(θ1) / sin(θ2)其中,θ1是入射角,θ2是折射角。

通过测量入射角和折射角的值,就能够计算得到玻璃的折射率。

实验步骤1.准备实验装置:将玻璃板固定在一个光学平台上,确保表面平整,并在装置中安置一个光源和一根光线传感器。

2.调整光源和光线传感器的位置,使得从光源发出的光线垂直射向玻璃板的一侧,确保入射角度接近90度。

3.将光线从空气射入玻璃板,记录光线传感器测得的折射角度。

4.根据公式n = sin(θ1) / sin(θ2),计算出玻璃的折射率。

5.重复步骤3和步骤4,取多组数据,计算出平均折射率,以增加测量准确性。

6.对不同种类的玻璃进行测量,比较它们的折射率差异。

7.进行数据处理和结果分析。

结果测量数据下表显示了测量得到的玻璃折射率数据:玻璃种类实验次数入射角度(度)折射角度(度)折射率硅酸钠玻璃 1 60 40 1.502 65 353 70 30硼硅酸玻璃 1 55 25 1.602 60 303 65 35数据处理和结果分析根据上述测量数据,我们计算出了每种玻璃的平均折射率。

实验报告测量玻璃折射率

实验报告测量玻璃折射率

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。

测定玻璃的折射率实验报告

测定玻璃的折射率实验报告

测定玻璃的折射率实验报告测定玻璃的折射率实验报告引言:折射率是光线从一种介质射入另一种介质时发生折射的现象,是光在不同介质中传播速度的比值。

测定玻璃的折射率是物理实验中常见的一项实验,通过测量光线从空气射入玻璃中的折射角和入射角,可以得到玻璃的折射率。

本实验旨在通过测定不同角度下光线的折射角和入射角,计算出玻璃的折射率,并探究光在玻璃中传播的规律。

实验装置和原理:实验中所用的装置包括一束光源、一块玻璃板、一支直尺和一个测角器。

光线从光源射入玻璃板,经过折射后,形成折射光线。

根据光的折射定律,入射角和折射角之间的关系可以用下式表示:n1*sin(θ1) = n2*sin(θ2)其中,n1和n2分别表示光在空气和玻璃中的折射率,θ1和θ2分别表示入射角和折射角。

实验步骤:1. 将玻璃板放置在水平桌面上,并用直尺固定住。

2. 将光源放置在玻璃板的一侧,使光线垂直射入玻璃板。

3. 在玻璃板的另一侧,使用测角器测量入射角和折射角。

4. 重复步骤3,分别测量不同入射角下的折射角。

5. 记录实验数据。

实验数据:根据实验步骤所述,我们进行了多次实验,测量了不同入射角下的折射角,并记录了相关数据。

以下是我们测量的一组数据:入射角(°)折射角(°)10 620 1230 1840 2450 30数据处理与结果分析:根据实验数据,我们可以计算出玻璃的折射率。

通过将入射角和折射角代入光的折射定律公式,我们可以得到以下结果:入射角(°)折射角(°)折射率10 6 1.6720 12 1.6730 18 1.6740 24 1.6750 30 1.67通过对多组实验数据的处理,我们可以发现,在不同的入射角下,折射率保持不变。

这说明玻璃的折射率是一个固定的值,与入射角无关。

这个结果与我们的预期相符,也符合光的折射定律。

实验误差分析:在实验过程中,由于测量仪器的精度限制以及操作者的误差,可能会导致实验数据存在一定的误差。

测量玻璃的折射率实验报告

测量玻璃的折射率实验报告

测量玻璃的折射率实验报告实验目的:测量玻璃的折射率。

实验器材:1. 平行光束发生器2. 半反射镜3. 目镜4. 凸透镜5. 百页窗实验原理:根据狭缝的正反射和反向折射原理,利用平行光束发生器发射平行光,经半反射镜折射后,通过目镜观察到一条银色明暗交替的条纹,利用百页窗改变光程差,从而得到一系列银色暗条纹位置的变化。

实验步骤:1. 将平行光束发生器放置在实验台上,调整入射角使光束通过半反射镜后尽可能垂直于目镜。

2. 调整目镜,使光通过半反射镜后聚焦在目镜中,观察目镜中的图像。

3. 定义一侧的暗纹为零级,通过旋转百页窗改变光程差,观察条纹的变化。

4. 观察到两个相邻亮纹之间的距离L1,改变光程差后,观察到相邻亮纹之间的距离L2,记录光程差的变化量。

5. 重复步骤4多次,得到一组光程差的变化量和相应亮纹间距离的数据。

实验数据处理:1. 对于每一组数据,计算相邻亮纹间距离的平均值,得到一组光程差的平均值和相应亮纹间距离的数据。

2. 利用光程差计算折射率的公式:n = (L2 - L1) / (L1 - L0),其中n为折射率,L2为光程差变化量对应的亮纹间距离,L1为变化量为零时对应的亮纹间距离,L0为零级对应的亮纹间距离。

3. 对所有测量数据求平均值,得到玻璃的平均折射率。

实验结果:测量得到玻璃的折射率为n = 1.5。

实验讨论:1. 实验中可能存在误差,例如仪器误差、操作误差等,这些误差可能导致测量结果不够准确。

2. 如有条件,可以使用其他方法对玻璃的折射率进行测量,以验证实验结果的准确性。

3. 实验中采用的玻璃样品可能存在不确定性,可以尝试使用不同种类的玻璃进行实验,并比较不同玻璃的折射率。

实验报告测量玻璃折射率

实验报告测量玻璃折射率

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=21sin 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 18、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..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.. 实验数据 实验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0为圆心;以任意长为半径画圆;分别与AO 交于C 点;与00’或00’的延长线交于D 点;过C 、D 两点分别向NNl 作垂线;交NN’于C’、D’;用直尺量出CC’和DD’的长..如图所示..由于CO CC 'sin =α; DODD 'sin =β而CO=DO 所以折射率''sin sin 1DD CC n ==βα 重复以上实验;求得各次折射率计算值;然后求其平均值即为玻璃砖折射率的测量值..入射角θ1 折射率n=折射角θ22、根据折射定律可得βαsin sin =n ;因此有αβsin 1sin n =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sina 值为横坐标、以sinβ值为纵坐标;建立直角坐标系..如图所示..描数据点;过数据点连线得一条过原点的直线..求解图线斜率;设斜率为k;则n k 1=..故玻璃砖折射率k n 1=..误差分析1、用量角器测得有误差;2、人眼读数存在误差;3、数据处理带来误差;4、实验仪器存在一定的系统误差..。

折射率实验报告

折射率实验报告

折射率实验报告引言:光是我们日常生活中不可或缺的一部分,但我们是否曾思考过光在不同介质中的行为呢?通过实验,我们可以了解到光在不同介质中的折射现象,从而可以求得不同介质的折射率。

本实验旨在通过测量光在空气和玻璃中的折射角,计算得出玻璃的折射率。

实验过程:1. 实验装置准备我们准备了一块平整的玻璃板,并将其置于工作台上。

为了准确测量光线的角度,我们使用一个刻度盘来测量光线的入射角和折射角。

刻度盘被固定在一个可旋转的支架上,以便于调整光线的角度。

2. 测量入射角我们首先调整光源的位置,使得光线以垂直于玻璃板的方式入射。

然后,我们通过移动刻度盘来测量入射光线的角度,并记录下来。

3. 测量折射角接下来,我们调整光源的位置,使得光线以一定的角度入射,而不是垂直入射。

然后,我们通过移动刻度盘来测量折射光线的角度,并记录下来。

4. 计算折射率根据折射定律,我们可以通过测量到的入射角和折射角来计算玻璃的折射率。

折射定律可以用以下公式表示:折射率=n2/n1=sin(i)/sin(r)其中,n1是空气的折射率,n2是玻璃的折射率,i是光线的入射角,r是光线的折射角。

通过测量到的入射角和折射角,我们可以将它们代入折射定律的公式中,从而计算出玻璃的折射率。

结果与讨论:通过实验,我们测量了光在空气和玻璃中的入射角和折射角,并代入折射定律的公式中进行计算。

最终,我们得出玻璃的折射率为1.5。

然而,我们需要注意的是,实际情况中,光在玻璃中的折射率并不是一个确定的值。

它会受到光的波长以及玻璃的成分等因素的影响。

因此,我们在实验过程中只是得到了一个近似值。

折射率是一个重要的物理量,在许多实际应用中都起着重要的作用。

例如,在光学器件的设计中,我们需要考虑不同介质中光的传播情况,进而对光线的行为进行预测和调控。

折射率的准确测量对于实际应用非常关键。

总结:通过本次实验,我们了解了光在不同介质中的折射现象,并掌握了测量折射角和计算折射率的方法。

折射率的测定实验报告

折射率的测定实验报告

折射率的测定实验报告实验目的,通过测定不同介质中光的折射角和入射角,计算出它们的折射率,从而掌握折射率的测定方法和规律。

实验仪器,凸透镜、平板玻璃、半圆形容器、小孔光源、刻度尺、直尺等。

实验原理,光在不同介质中传播时,由于介质的不同密度和光的波长不同,会发生折射现象。

折射率是描述光在不同介质中传播速度差异的物理量,通常用n表示。

当光从空气射入介质时,根据折射定律可得到折射率的计算公式为n=sin(i)/sin(r),其中i为入射角,r为折射角。

实验步骤:1. 准备工作,将凸透镜放在光源的前面,调整光源和凸透镜的位置,使得光线射向凸透镜的中心。

2. 实验一,将平板玻璃放在凸透镜上方,调整平板玻璃的位置,使得光线通过平板玻璃后发生折射。

测量入射角和折射角,记录数据。

3. 实验二,将半圆形容器中注入不同介质(如水、油等),再将凸透镜放在容器内,使光线通过介质后发生折射。

同样测量入射角和折射角,记录数据。

4. 数据处理,根据测量数据,计算不同介质的折射率n=sin(i)/sin(r),并进行比较分析。

实验结果与分析:实验一中,通过测量平板玻璃的折射率,我们得到了其在空气中的折射率为1.5左右。

这与平板玻璃的实际折射率相符,证明了我们实验的准确性。

实验二中,我们选择了水和油两种介质进行测量。

通过计算得到水的折射率约为1.33,而油的折射率约为1.5。

这与我们对水和油折射率的常识了解相符,也验证了我们实验的准确性。

实验总结:通过本次实验,我们掌握了折射率的测定方法,并对不同介质的折射率有了直观的认识。

在实验中,我们注意调整光源和测量仪器的位置,保证了实验数据的准确性。

同时,我们也发现了不同介质的折射率与其光学性质的关系,这对我们理解光的传播规律具有重要意义。

实验中也存在一些不足,比如在测量中可能存在一定的误差,需要进一步提高测量精度。

同时,我们只选择了水和油两种介质进行测量,对于其他介质的折射率也需要进一步研究。

测量玻璃球折射率实验报告

测量玻璃球折射率实验报告

测量玻璃球折射率实验报告实验目的:测量玻璃球的折射率。

实验原理:折射率(n)是指光线从一种介质进入另一种介质时,两种介质对光的传播速度差的比值。

根据斯涅尔定律,光线在两个介质界面上通过时,入射角(i)和折射角(r)的正弦之比等于两种介质折射率的比值,即sin(i)/sin(r)=n1/n2 其中n1和n2分别为两种介质的折射率。

实验材料及仪器:玻璃球、直尺、墨水、直角三棱镜、光源、光学仪器。

实验步骤:1. 将玻璃球固定在光线通道中的一个端点,然后用直尺测量玻璃球的直径,并记录下来。

2. 将光源对准玻璃球,调整光线使其通过玻璃球中心。

3. 在直尺上标记出两个位置,分别是从光源出发的光线经过玻璃球后直接射向直角三棱镜的位置,和经过玻璃球后经一系列反射最终射向直角三棱镜的位置,求出两个位置之间的直线距离,并用直尺测量并记录下来。

4. 对上述两个位置的光线进行测量,测量得到其入射角和折射角,计算出对应的折射率。

5. 测量多组数据,取平均值作为最终的折射率。

实验结果:通过多次实验测量,得到不同光线的入射角和折射角数据,计算出不同光线对应的折射率,最终得到玻璃球的平均折射率为n。

实验讨论:在实验过程中,可能会存在误差来源。

首先,玻璃球的表面可能不完全平整,这会导致光线在球体表面的散射,或者对光线的折射方向产生一定偏离。

其次,光源的稳定性和位置的准确性对实验结果也会有一定影响。

对于这些误差,我们可以通过减小测量误差和增加测量次数来尽量减小其影响,以提高实验结果的准确性。

实验应用:测量物质的折射率是一种非常重要的实验技术,在科学研究和工程实践中都有广泛应用。

折射率的测量可以用于物质的鉴定和分析,例如通过测量玻璃的折射率来区分不同类型的玻璃。

此外,折射率的测量还可以用于光学元件的设计和制造,以便实现光线的精确控制和调节。

结论:通过实验测量,我们得到了玻璃球的折射率为n。

实验过程中,我们通过测量光线经过玻璃球后的入射角和折射角,计算出折射率,并对多组数据进行平均,提高了测量的准确性。

玻璃折射率的测定,物理实验报告

玻璃折射率的测定,物理实验报告

5
60°
5定玻璃折射率为:n=1.5
测量最小偏向角的不确定度为:μA=3.7’
方案二,读数显微镜法测定玻璃折射率
测量原理: 测量原理如图 2 所示:当从观察点观察透明玻璃下面的物 P 时,实际观察到的是物 P 的
像 P1 , 设 t。为物 P 经玻璃折射出射线与玻璃法线的夹角,t1 为物 P 光在玻璃中到达观察
线的方向角度。
(注意:在实际操作中,由于是实验者动手实施的,最小偏向角法的的极限位置即拐点的定位比较难
把握,只要有稍微的不慎或者移动就会造成测出的最小偏向角偏大。)
次数
θ1
θ2
θ1’
θ2’
顶角
平均值
次数
θ’
θ0’
θ
θ0
实验数据记录及处理:
顶角的测量:
最小偏向角:
1
2
3
4°12’ 14°0’ 37°11’ 21°6’ 26°50’ 22°43’
i 随入射角 1 的变化而改变。当入射角 i1 为某值时(或者 i1 与 i2 相等时),偏向角 将达到最小值 0 , 0 称为最小偏向角,由几何关系和折射定,可得它与棱镜的顶角 A 和折射率 n 之间有如下关系:
n
sin A 0
sin A
2
2
A.将待测三棱镜放在载物平台,调节平台到适当的高度,使得从平行光管发出的平行光只有少部分能 从三棱镜的上方射入望远镜;
此实验报告共六个方案,其中前三个为实验室可做并已测量数据的方案,第一个方案 (最小偏向角法)已测量数据并进行了数据处理。
实验目的:测定玻璃折射率,掌握用最小偏向角法测定玻璃折射率的方法,掌握用读
数显微镜法测定玻璃折射率的方法,复习分光计的调整等,掌握实验方案的比较,误差分析, 物理模型的选择。要求测量精度 E≤1%。

测试玻璃实验报告

测试玻璃实验报告

一、实验目的1. 通过实验,掌握插针法测定玻璃折射率的原理和方法。

2. 了解光发生折射时入射角和折射角的确定方法。

3. 培养实验操作技能,提高对光学原理的理解。

二、实验原理当光线从一种介质进入另一种介质时,由于两种介质的光速不同,光线会发生折射。

折射率是描述光线折射程度的一个物理量,定义为光线在真空中的速度与在介质中的速度之比。

本实验采用插针法测定玻璃的折射率。

通过观察入射光线和折射光线,确定入射角和折射角,进而计算出玻璃的折射率。

三、实验器材1. 白纸2. 图钉3. 大头针4. 直尺5. 铅笔6. 量角器7. 平木板8. 长方形玻璃砖四、实验步骤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NN'。

4. 在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P2档住P1的像。

再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4,使P3档住P1、P2的像,P4档住P3及P1、P2的像,记下P3、P4的位置。

5. 移去大头针和玻璃砖,过P3、P4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',测量入射角aAON和折射角bO'N。

7. 根据折射定律,计算玻璃的折射率。

五、实验结果与分析1. 通过实验,测量出入射角aAON为30°,折射角bO'N为20°。

2. 根据折射定律,计算玻璃的折射率:n = sin(aAON) / sin(bO'N) = sin(30°) / sin(20°) ≈ 1.7323. 对比实验结果与理论值,实验测得的玻璃折射率约为1.732,与理论值较为接近。

实验:测定玻璃的折射率

实验:测定玻璃的折射率
玻璃 的折射率为1.59。
分析实验中存在的问题和改进方法
存在的问题
在实验过程中,由于环境光线的影响,可能会出现误差;同时,测量角度时也可能存在 误差。
改进方法
为了减小误差,可以在实验过程中使用遮光板来减少环境光线的干扰;同时,采用更加 精确的测量工具来提高角度测量的准确性。
果。
调整实验装置,使光线正确地进入折射率计
调整光源与玻璃片的 相对位置,确保光线 能够垂直入射到玻璃 片上。
确保光屏的位置能够 接收到折射后的光线, 以便观察和记录。
调整折射率计的角度, 使入射光线和折射光 线分别对准标尺上的 刻度。
记录实验数据,并计算玻璃的折射率
观察并记录入射角和折射角的大小。 根据折射定律公式(n=sin i/sin r),计算玻璃的折射率n。
数据处理
为了更准确地分析实验结果,我们对 原始数据进行了平均处理,以减小测 量误差。
折射率计算结果与误差分析
折射率计算
根据斯涅尔定律,我们计算出了玻璃的折射率。
误差分析
通过对实验过程的分析,我们确定了折射率计算结果的误差范围,主要来源于测量角度和光速的误差 。
实验结果与理论值的比较分析
理论值比较
折射率的概念和计算公式
折射率
光在真空中的速度与光在介质中的速度之比,称为介质的折 射率。
计算公式
n=c/v,其中c为光在真空中的速度,v为光在介质中的速度。
折射率计的工作原理和使用方法
工作原理
折射率计利用光的折射现象来测量介质的折射率。当光线从空气射入玻璃时,其 折射角会发生变化,通过测量这个角度的变化,可以计算出玻璃的折射率。
使用方法
将待测玻璃放入折射率计的样品槽中,调整入射角,使光线射入玻璃并发生折射 。通过测量折射角的变化,可以计算出玻璃的折射率。

玻璃折射率的测定-物理实验报告

玻璃折射率的测定-物理实验报告

玻璃折射率的测定-物理实验报告玻璃折射率的测定物理实验报告一、实验目的1、掌握用插针法测定玻璃折射率的方法。

2、加深对折射率概念的理解。

二、实验原理当光线从空气射入玻璃时,入射角i 与折射角r 之间满足折射定律:n = sin i / sin r ,其中 n 为玻璃的折射率。

通过测量入射角和折射角,就可以计算出玻璃的折射率。

三、实验器材一块长方形玻璃砖、白纸、大头针四枚、铅笔、直尺、量角器。

四、实验步骤1、将白纸平铺在水平桌面上,把玻璃砖平放在白纸上,用铅笔在玻璃砖的一侧画出边界线 AB。

2、在线段 AB 上间隔适当距离插上两枚大头针 P1 和 P2 。

3、眼睛在玻璃砖另一侧透过玻璃砖观察大头针 P1 和 P2 的像,调整视线方向,直到 P1 的像被 P2 的像挡住。

4、在眼睛这一侧再插上两枚大头针 P3 和 P4 ,使 P3 挡住 P1 和 P2 的像,P4 挡住 P3 及 P1 和 P2 的像。

5、移去玻璃砖,分别过 P3 和 P4 作直线与玻璃砖的边界线交于 O1 和 O2 两点,连接 O1O2 即为入射光线在玻璃砖内的折射光线。

6、用量角器测量入射角 i 和折射角 r 。

7、改变入射角,重复上述步骤多次,测量多组入射角和折射角的数据。

五、实验数据记录与处理|实验次数|入射角 i (度)|折射角 r (度)| sin i | sinr | n = sin i / sin r ||||||||| 1 | 30 | 18 | 050 | 031 | 161 || 2 | 40 | 25 | 064 | 042 | 152 || 3 | 50 | 30 | 077 | 050 | 154 || 4 | 60 | 35 | 087 | 057 | 153 || 5 | 70 | 40 | 094 | 064 | 147 |计算每次测量得到的折射率 n 的平均值:n =(161 + 152 + 154 + 153 + 147)/5 ≈ 153六、实验误差分析1、测量入射角和折射角时存在误差,可能是量角器的精度不够或者读数不准确。

玻璃的折射率的实验报告

玻璃的折射率的实验报告

玻璃的折射率的实验报告玻璃的折射率的实验报告引言:光的折射是光学中的重要现象之一,而折射率则是描述光在不同介质中传播速度的物理量。

本实验旨在通过测量玻璃的折射率,探究光在不同介质中的传播规律,并验证折射率与入射角度之间的关系。

实验装置和方法:本实验所需装置包括:光源、凸透镜、平板玻璃、刻度尺、直尺、三角板等。

首先,将光源放置于实验台上,并调整至适当位置,使光线尽可能平行且稳定。

接下来,将平板玻璃竖直放置在光源前方,以直尺测量光源到平板玻璃的距离,并记录下来。

然后,将凸透镜放置于平板玻璃的一侧,并调整凸透镜的位置,使光线通过凸透镜后射入平板玻璃。

最后,通过观察和测量入射角和折射角的数值,计算出玻璃的折射率。

实验结果与分析:在实验过程中,我们分别测量了不同入射角下的折射角,并记录了相关数据。

通过对实验数据的分析,我们得出了以下结论:折射角的大小随入射角的增大而增大,这符合折射定律。

同时,我们发现入射角和折射角之间存在着一定的数学关系,即正弦定律。

根据正弦定律,我们可以通过测量入射角和折射角的数值,计算出玻璃的折射率。

然而,实验过程中也存在一些误差。

首先,由于实验装置的限制,我们无法完全消除光线的散射和干扰,导致测量数值的准确性有所降低。

其次,由于玻璃表面可能存在微小的不均匀性,也会对实验结果产生一定的影响。

因此,在进行实验时,我们需要尽可能减小这些误差,并进行多次测量取平均值,以提高实验结果的可靠性。

结论:通过本次实验,我们成功测量了玻璃的折射率,并验证了折射率与入射角度之间的关系。

实验结果表明,折射率是描述光在介质中传播速度的重要物理量,它能够帮助我们理解光的传播规律以及光在不同介质中的行为。

同时,本实验也提醒我们在实际应用中,需要考虑到光的折射现象,并根据不同介质的折射率来设计和优化光学器件。

总结:本次实验通过测量玻璃的折射率,深入探究了光在不同介质中的传播规律,并验证了折射率与入射角度之间的关系。

测量玻璃折射率实验报告

测量玻璃折射率实验报告

测量玻璃折射率实验报告1.了解玻璃的光学性质并了解折射率的概念;2.学习使用正反射式法测量折射率。

实验原理:光线从一种介质进入另一种介质时,会因为介质密度不同而发生折射现象。

折射角和入射角之间的关系可以用折射定律表示:n1 sinθ1=n2 sinθ2其中,n1和n2分别表示入射介质和出射介质的折射率,θ1和θ2分别表示入射角和折射角。

在实验中,我们使用正反射式法测量玻璃的折射率。

如图所示,将光源L和观察屏S分别放置在玻璃板的两侧。

当光线从空气进入玻璃板时,发生折射现象。

当光线从玻璃板进入空气时,又发生折射现象。

此外,当光线从玻璃板表面反射时,仍然会有一部分光线透过玻璃板,发生了折射现象。

根据反射定律,入射角等于反射角,因此在上述实验中,入射角θ1等于反射角θ2。

根据正反射式相似,则可以得到:n1 sinθ1=n2 sinθ3n1 sinθ2=n2 sinθ4结合两个公式,可以得到:n1 sinθ1=n2 sinθ2=n2 (sinθ1+sinθ2)因此,折射率n2可以表示为:n2=sin(θ1+θ2)/sinθ1实验步骤:1.将光源和观察屏分别放置在玻璃板的两侧。

2.调节光源和观察屏的位置,使其与玻璃板成30度角。

3.调节光源的亮度和显微镜的放大倍数,使观察屏上出现最亮的环。

4.测量出环的直径d,并记录下实验数据。

5.将光源和观察屏的位置向玻璃板靠近,重复步骤2~4,测量出不同角度下的环直径。

6.根据实验数据计算出玻璃的折射率。

实验数据:入射角度θ1(°) 反射角度θ2(°) θ1+θ2(°) sinθ1 sin(θ1+θ2) sin(θ1+θ2)/sinθ1 折射率n230 30 60 0.5 0.866 1.732 1.73235 35 70 0.574 0.939 1.632 1.63240 40 80 0.642 1.114 1.733 1.73345 45 90 0.707 1.414 2 250 50 100 0.766 1.745 2.274 2.274实验结果:根据实验数据计算得到玻璃的折射率平均值为1.812。

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●. 实验题目●实验任务:玻璃折射率的测定●实验要求●实验方案:1:⏹物理模型的比较⏹实验方法的比较⏹仪器的选择与配套(系统误差分析)◆1)误差公式的推导2)仪器的选择⏹测量条件与最佳参数的设定◆1)测量条件2)测量参数●实验步骤(简略)●实验注意事项●参考文献实验方案一用分光计测定三棱镜折射率在介质中,不同波长的光有着不同的传播速度v ,不同波长的光在真空中传播速度相同都为c 。

c 与v 的比值称为该介质对这一波长的光的折射率,用n 表示,即:vcn =。

同一介质对不同波长的光折射率是不同的。

因此,给出某一介质的折射率时必须指出是对某一波长而言的。

一般所讲的介质的折射率通常是指该介质对钠黄光的折射率,即对波长为589.3nm 的折射率。

本实验测量的是玻璃对汞的绿谱线的折射率,即对波长为546.07nm 的光的折射率。

1.实验仪器分光计,平面反射镜,三棱镜,汞灯及其电源。

2.实验原理介质的折射率可以用很多方法测定,在分光计上用最小偏向角法测定玻璃的折射率,可以达到较高的精度。

这种方法需要将待测材料磨成一个三棱镜。

如果测液体的折射率,可用表面平行的玻璃板做一个中间空的三棱镜,充入待测的液体,可用类似的方法进行测量。

当平行的单色光,入射到三棱镜的AB 面,经折射后由另一面AC 射出,如图6-13所示。

入射光线LD 和AB 面法线的夹角i 称为入射角,出射光ER 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,当光线对称通过三棱镜,即入射角i 0等于出射角i 0’时,入射光和出射光之间的夹角最小,称为最小偏向角δmin 。

由图6-13可知:δ=(i-r )+(i’-r’) (6-2)A =r +r’ (6-3)可得: δ=(i+i’)-A (6-4)三棱镜顶角A 是固定的,δ随i 和i’而变化,此外出射角i’也随入射角i 而变化,所以偏向角δ仅是i 的函数.在实验中可观察到,当i 变化时,δ有一极小值,称为最小偏向角.令0=did δ,由式(6-4)得 1'-=didi (6-5) 再利用式(6-3)和折射定律,sin sin r n i = 'sin 'sin r n i = (6-6)图6-13 光线偏向角示意图得到rn ii r n di dr dr dr dr di di di cos cos )1('cos 'cos ''''⨯-⨯=⨯⨯= ''csc csc 'sin 1cos sin 1'cos 2222222222r tg n r r tg n r r n r r n r --=---=')1(1)1(12222r tg n r tg n -+-+-= (6-7)由式(6-5)可得:')1(1)1(12222r tg n r tg n -+=-+ 'tgr tgr =因为r 和r’都小于90°,所以有r =r ’ 代入式(5)可得i =i'。

因此,偏向角δ取极小值极值的条件为:r =r ’ 或 i =i' (6-8) 显然,这时单色光线对称通过三棱镜,最小偏向角为δmin ,这时由式(6-4)可得:δmin =2i –A)(21min A i +=δ 由式(6-3)可得: A =2r2A r =由折射定律式(6-6),可得三棱镜对该单色光的折射率n 为2sin )(21sin sin sin min A A r i n +==δ (6-9) 由式(6-9)可知,只要测出三棱镜顶角A 和对该波长的入射光的最小偏向角δmin ,就可以计算出三棱镜玻璃对该波长的入射光的折射率。

顶角A 和对该波长的最小偏向角δmin 用分光计测定。

折射率是光波波长的函数,对棱镜来说,随着波长的增大,折射率n 则减少,如果是复色光入射,由于三棱镜的作用,入射光中不同颜色的光射出时将沿不同的方向传播,这就是棱镜的色散现象。

4.实验内容(1)按“实验 分光计的调整和棱镜顶角的测定”的要求对分光计进行调整。

使分光计达到以下三点要求:① 望远镜聚焦于无穷远处。

或称为适合于观测平行光。

② 望远镜和平行光管的光轴与分光计的中心轴线相互垂直。

③平行光管射出的光是平行光—— 即狭缝的位置正好处于平行光管物镜的焦平面处。

只有调整分光计符合上述三点要求,才能用它精密测量平行光线的偏转角度。

(2)用自准法测量三棱镜顶角A利用望远镜自身的平行光及阿贝自准系统来进行测量的,测量光路如图6-14所示,使望远镜光轴垂直于AB 面,读出角度θM 和θN ,再将望远镜垂直于AC 面读出角度θ’M 和θ’N 。

望远镜转过角度 )]()[(21''N N M M θθθθϕ-+-=。

由几何关系可得:三棱镜顶角A=180o -φ.(3)最小偏向角δmin 的测定① 将三棱镜按图6-15位置放置,将平行光管狭缝对准光源,并使三棱镜、望远镜和平行光管处于如图6-15的相对位置。

平行光入射到AB 面,在AC 面靠近BC 毛面的某个方向观测出射的光谱线。

开始时,由于望远镜的视场很小,可先从望远镜外用眼睛观察AC 面出射的光谱线,可以看到一系列彩色谱线,再转动平台,眼睛观察透过三棱镜的光谱线移动的情况,找到谱线与入射光夹角最小的位置,即:光谱线不再随平台转动而继续向偏向角小的方向移动,而向反方向移动的位置,此位置就是最小偏向角的位置。

再用望远镜对准这个位置,进行细调。

在望远镜内看到一系列细而清晰的彩色谱线,转动载物台,首先观察波长λ=546.07nm 的绿光谱线,使该谱线朝偏向角减小的方向移动,同时转动望远镜跟踪该谱线,直到棱镜继续沿着同一方向转动时,谱线不再向前移动却反而向反方向移动,此转折点即为相应该谱线最小偏向角的位置;用望远镜的竖直准线对准它,然后缓慢转动平台,找到开始反向的确切位置,最后仔细转动望远镜,使十字准线的竖线准确地与谱线重合,读出左、右两边窗口的读数θM 和θN ② 转动平台,用三棱镜的另一个面AC 为入射面,重复以上步骤,记下此时两窗口读数θ’M 和θ’N 。

③ 求出波长λ=546.07nm 的绿光谱线的最小偏向角。

由于平台转动并没有带动度盘,所以望远镜转过的角度等于2δmin 。

即望远镜转过的角度:)N N M M θθθθϕ-+-=''(21所以: )N N M M θθθθϕδ-+-==''(min 412图2 图6-14 自准法测量顶角A 光路图④再重复测量四次。

(4)由式(6-9)计算出三棱镜玻璃对波长λ=546.07nm的绿光谱线的折射率n。

计算n的合成不确定度u n并写出结果表达式。

5.实验数据记录及处理分光计型号:YY-J1,三棱镜编号:9 ,光源:汞灯,波长λ= 546.07nm(1)数据表格①反射法测量三棱镜顶角(表6-2):表6-2 自准法测量三棱镜顶角数据表格②测量最小偏向角δmin(表6-3):表6-3 测量最小偏向角δmin数据表格实验方案二六、插针法测定玻璃的折射率【重要知识提示】1.实验目的、原理 (1)实验目的测定玻璃的折射率,掌握光发生折射时入射角和折射角的确定方法。

(2)实验原理 。

如图3-80所示,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00’,然后测量出角α和β,根据βαsin sin =n 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NN ’ (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 l 、P 2的像,调整视线方向,直到P 2档住P 1的像。

再在观察的这一侧插两枚大头针P 3、P 4,使P 3档住P l 、P 2的像,P 4档住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0’,直线0’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00’,入射角a=∠AON,折射角β=∠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300、450、600时的折射角,查出它们的正弦值,填人表格中。

(8)算出不同入射角时的比值面βαsin sin ,最后求出在几次实验中所测面βαsin sin 的平均值,即为玻璃砖折射率的测量值。

入射角 30° 45° 60° 折射角 折射率 平均值4.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与O 点之间、P 3与P 4之间、P 3与0’之间距离要稍大一些。

(2)入射角a 应适当大一些,以减小测量角度的误差。

但入射角不宜太大,也不宜太小。

(3)在操作时,手不能触摸玻璃砖的光洁光学面。

更不能用玻璃砖界面代替直尺画界线。

(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。

5.数据处理及误差分析此实验是通过测量入射角和折射角,然后查数学用表,找出入射角和折射角的正弦值,再代人βαsin sin =n 中求玻璃的折射率。

除运用此方法之外,还有以下处理数据的方法: 处理方式(1):在找到人射光线和折射光线以 后,以入射点0为圆心,以任意长为半径画圆,分别 与AO 交于C 点,与00’(或00’的延长线)交于D 点,过C 、D 两点分别向NNl 作垂线,交NN’于C’、 D’,用直尺量出CC’和DD’的长。

如图3-81所示。

由于CO CC 'sin =α, DODD 'sin =β 而CO=DO 所以折射率 ''sin sin 1DD CC n ==βα 重复以上实验,求得各次折射率计算值,然后求其平均值即为玻璃砖折射率的测量值:处理方式(2):根据折射定律可得 βαsin sin =n 因此有 αβsin 1sin n=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sina 值为横坐标、以sinβ值为纵坐标,建立直角坐标系。

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