实验：测定玻璃的折射率

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五讲,光的偏振现象,光学实验,1,一、光的偏振现象,1,、机械波的偏振现象：横波不能通过与其振动方向成,90,的狭缝的现象。,纵波没有偏振现象。,2,、,光能发生偏振现象,，,所以,光是横波,。,2,透振方向,通,不通,1,、偏振片：,由特定的材料制成，尽管它是透明的，但它上面有一个特定的方向（叫做,透振方向,），只有,光的振动方向,与,透振方向,平行,时，才能通过偏振片。,二、光偏振现象的解释,3,二、光偏振现象的解释,、自然光和偏振光,自然光 ：,太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上一切方向振动的光，而且,沿着各个方向振动的光波的强度都相同,这种光叫做自然光,.,偏振光 ：,只沿某个特定,方向振动的光。,4,自然光通过第一个偏振片（,起偏器,：只允许某个方向振动的光通过）后，成为偏振光。,偏振光再通过第二个偏振片（,检偏器,），当振动方向与偏振片的透振方向一致时透射光最强；与偏振片透振方向互相垂直时，透射光最弱。,5,光的偏振现象有很多应用如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物的照片时，由于水面或玻璃表面的反射光的干扰，常使景像不清楚如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使景像清晰,偏振现象的应用：拍摄,6,（,C,）,用偏光镜,消除,了反射偏振光 使玻璃门内的人物清晰可见,（,A,）,玻璃门,表面的,反光很强,（,B,）,用偏光镜,减弱,了反射偏振光,橱窗设计,7,偏光镜头 立体电影,8,2,、观看立体电影,:,在拍摄立体电影时，用两个摄影机，两个摄影机的镜头相当于人的两只眼睛，它们同时分别拍下同一物体的两个画像，放映时把两个画像同时映在银幕上。如果设法使观众的一只眼睛只能看到其中一个画面，就可以使观众得到立体感。为此，在放映时，两个放放像机每个放像机镜头上放一个偏振片,，,两个偏振片的偏振化方向相互垂直，观众戴上用偏振片做成的眼镜,，,左眼偏振片的偏振化方向与左面放像机上的偏振化方向相同，右眼偏振片的偏振化方向与右面放像机上的偏振化方向相同，这样，银幕上的两个画面分别通过两只眼睛观察，在人的脑海中就形成立体化的影像了。,9,1,、汽车车灯,汽车夜间在公路上行驶与对面的车辆相遇时，为了避免双方车灯的眩目，司机都关闭大灯，只开小灯，放慢车速，以免发生车祸。如驾驶室的,前窗玻璃和车灯的玻璃罩,都装有,偏振片,，而且规定它们的,偏振方向都沿同一方向并与水平面成,45,度角,，那么，司机从前窗只能看到自已的车灯发出的光，而看不到对面车灯的光，这样，汽车在夜间行驶时，即不要熄灯，也不要减速，可以保证安全行车。,另外，在阳光充足的白天驾驶汽车，从路面或周围建筑物的玻璃上反射过来的耀眼的阳光，常会使眼睛睁不开。由于光是横波，所以这些强烈的来自上空的散射光基本上是,水平方向振动,的。因此，只需带一副只能透射,竖直方向偏振光的偏振太阳镜,便可挡住部分的散射光。,10,例、,(2007,全国,),如图，,P,是一偏振片，,P,的透振方向。下列入射光中，哪几种照射时，能在,P,的后方观察到透射光的是（ ）,A,太阳光,B,沿竖直方向振动的光,C,沿水平方向振动的光,D,沿与竖直方向成,45,。,角振动的光,ABD,P,11,例,.,光的偏振现象说明光是横波,.,下列现象中不能反映光的偏振特性的是,(,),A.,一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为,轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变,化,B.,一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反,射光线与折射光线之间的夹角恰好是,90,时,反射光和折射光都是偏振光,C.,日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头,前装上偏振滤光片可以使景象更清晰,D.,通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色,条纹,E.,立体电影,光的衍射,12,实验,:,测定玻璃的折射率,13,一、实验原理：,用,插针法,确定光路，,找出与入射光线相对应的折射光线,；测出入射角,1,和折射角,2,；根据折射定律计算出玻璃的折射率,n,a,a,b,b,1,2,二、实验步骤：,14,二、实验步骤：,P3,遮住,P1,P2,的像,P4,遮住,P3,及,P1,P2,的像,a,a,b,b,1,2,P,1,P,2,P,3,P,4,15,四、数据处理：,a,a,b,b,1,2,P,1,P,2,P,3,P,4,A,O,D,C,O,N,B,P2,P1,P4,P3,16,五、注意事项：,1),实验时入射角,i,不能太小，也不能太大。,若入射角过小，折射角便更小，则角度测量误差较大；若入射角过大，则反射光能量增强，射入玻璃砖的光能量减少，透过玻璃砖观察到的,P,1,、,P,2,的虚像暗淡、模糊，不利于插针,P,3,、,P,4,。,3),每次实验切勿使玻璃砖移动,(,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变,),，以免两边错动，引起误差,2,）,实验时要将大头针垂直插在纸上，,P1,与,P2,之间，,P3,与,P4,之间距离要适当大一些。,4),玻璃砖不能当尺子用,手也不能触摸玻璃砖的光洁面,.,17,例：,在做测定玻璃折射率的实验时，甲同学在纸上正确画出玻璃的两个界面,ab,和,cd,时，不慎碰了玻璃砖，使他向,ab,方向平移了一些，如图甲所示，其后的操作都正确，但画光路图时，将折射点确定在,ab,和,cd,上，则测出的,n,值将怎样变化？,a,b,c,d,(,不变,),a,b,c,d,方法小结,：画光路图，先画透过砖的真实光路，再相应找出界面线上的,入射点与折射点，,画出过界面的测量光路，比较：,18,拓展：,乙同学为了避免笔尖接触玻璃面，画出的,a,b,和,c,d,都比实际侧面向外平移了一些，如图乙所示，以后的操作均正确，画光路图时将入射点和折射点都确定在,a,b,和,c,d,上，则测出的,n,值将如何变化？,a,b,c,d,(,偏小,),19,【,例,】,如图,3,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,）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；如图,3,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,3,圆心,O,处,BC,20,（,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：,实验图实,4,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.,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,.,.,.,完成上面的实验步骤，填在相应横线上,.,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,测出铁丝距,B,（或,A,）的距离，求出折射率,21,