实验：测定玻璃的折射率.ppt

实验：测定玻璃的折射率,1.掌握测定玻璃折射率的原理。2.学会插针测定玻璃的折射率。,学习目标：,重点难点：,1.折射光线方向的确定2.实验的正确操作及减小误差的方法,目标及重难点,实验器材,玻璃砖、铅笔、白纸、木板、图钉、大头针、量角器、直尺(或三角板)。,光线AO以一定入射角穿过平行玻璃砖，通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线OB，从而确定了玻璃砖中的折射光线OO，量出入射角1和折射角2的大小,实验原理,根据nsin1/sin2算出玻璃的折射率,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。,实验步骤,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。,1.用图钉把白纸固定在木板上。,5.在玻璃砖bb侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像。调整视线直到P1的像被P2的像挡住；再在bb侧插上大头针P3、P4，使P3能挡住P1、P2的像，P4能挡住P1、P2的像及P3本身。,实验步骤,6.移去玻璃砖，记下P1、P2、P3、P4的位置。过P3、P4作直线交bb于O，连结O、O，OO是折射光线,AON为入射角1，OON为折射角2,4.在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2,7.用量角器量出入射角1和折射角2，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sin1/sin2的值，求出几次实验时测得数据的平均值，就是玻璃的折射率,实验步骤,1.实验中，玻璃砖在纸上的位置不可移动2.用手拿玻璃砖时,手只能接触玻璃的毛面或棱，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.,注意事项,3.大头针P1与P2、P3与P4间的距离应大一些以减小确定光路方向时造成的误差。,而且大头针应竖直地插在白纸上。,看像的时候主要是看大头针针脚的像。,4.实验时，入射角1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,注意事项,6.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.为减小误差，要改变入射角重复实验,所以应将每次实验所得的插孔进行编号,以免造成混乱,以sin1值为横坐标、以sin2值为纵坐标建立直角坐标系，多次改变入射角、测得相应折射角并查出它们的正弦值，利用以上数据描点连线，得到一条过坐标原点的直线，斜率为k，又根据折射定律可得nsin1/sin2，则k1/n，故玻璃砖折射率n1/k,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,其他方法2,由于sin1CC/CO，sin2DD/DO，而CODO，所以折射率：n1sin1/sin2CC/DD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,其他方法2,用半圆形玻璃砖代替长方形玻璃砖，做法如下：,其他方法3,在玻璃砖另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3，作光路图则折射率,nsin1/sin2AB/CD,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，,某同学用插针法测定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，并让入射光线刚好过O点,误差分析,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_,偏大,(填“偏小”、“偏大”或“不变”)。,在做测定玻璃折射率n的实验时：(1)甲同学在纸上画出玻璃砖的两个界面ab和cd时不慎碰了玻璃砖使它向ab方向平移了一些，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_,误差分析,不变,(2)乙同学画出的ab和cd都比实际界面向外侧平移了一些，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ab和cd上，则所测出的n值将_,误差分析,偏小,(3)丙同学在操作和作图时均无失误，但所用玻璃砖的两个界面不平行则测出的n值_,误差分析,不受影响,