【步步高】年高考物理大一轮 实验十四 测定玻璃的折射率 新人教版选修34

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，abba为两面平行的玻璃砖，光线的入射角为1，折射角为2，根据n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OB及出射点O，连接O、O得线段OO.7用量角器测量入射角1和折射角2，并查出其正弦值sin 1和sin 2.8改变入射角，重复实验，算出不同入射角时的，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3实验时入射角不宜过大或过小，一般在1575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.图2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(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2所示然后，在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2.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1与折射角2.简要写出作图步骤(3)写出用1、2表示的折射率公式n_.图3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l1，AD的长度为l2，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1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1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l3，则长方体介质的折射率可表示为n_；(2)乙同学的做法是：缓慢调节射到AB面上光线的入射角，使AD面也恰好无光线射出测得此时射到AB面上光线的入射角为2，则长方体介质的折射率可表示为n_；(3)1和2的关系为：1_2(填“”、“例3(1)(2)P4对应的折射率的值大(3)1随堂训练1B2C经过玻璃砖的光路如图中实线所示，由于所作的玻璃砖分界线不是实际的分界线，如图中虚线所示，由几何知识可知，测出的折射角与真实的折射角相同3偏小不变可能偏大，可能偏小，也可能不变4(1)l1和l3(2)偏大5见解析解析(1)光路图如图所示，画出通过P1、P2的入射光线，交AC面于O，画出通过P3、P4的出射光线交AB面于O，连接OO，则光线OO就是入射光线P1P2在三棱镜中的折射光线(2)在所画的图上注明入射角1和折射角2，并画出虚线部 分，用量角器量出1和2(或用直尺测出线段EF、OE、GH、OG的长度)(3)n(或因为sin 1，sin 2，则n)6(1)、(2)见解析(3)(4)小一些解析(1)光路图如图所示(2)入射角1和折射角2如图中所示6