高考物理鲁科版选修3-4 13.3《实验：测定玻璃的折射率》课件

欢迎进入物理课堂 1 实验目的测定玻璃的折射率 2 实验原理用插针法确定光路 找出与入射光线相对应的玻璃中的折射光线 从而测出一组对应的入射角i和折射角r 根据折射定律n 求出玻璃的折射率 3 实验器材一块两面平行的玻璃砖 木板一块 大头针 4枚 或圆规 三角板 铅笔等 白纸 量角器 刻度尺 考点实验过程1 实验步骤 1 把白纸铺在木板上 如图所示 2 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AO作为入射光线 3 把长方形玻璃砖放在白纸上 并使其长边与aa 重合 再用直尺画出玻璃砖的另一边bb 4 在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1 P2 5 从玻璃砖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P3本身及P1 P2的像 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 连接O O OO 就是玻璃砖内折射光线的方向 AON为入射角 O ON 为折射角 7 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 8 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 2 注意事项 1 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 2 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 3 实验时入射角不能太小 接近0 否则会使测量误差加大 也不能太大 接近90 否则不易观察到P1 P2的像 4 本实验中 如果采用的不是两面平行的玻璃砖 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 但同样能测出其折射率 案例1 2010 福建理综 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 1 2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 案例2 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 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 1 设AB的长度为l1 AO的长度为l2 CD的长度为l3 DO的长度为l4 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P3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 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全