第59讲实验十二 测定玻璃的折射率.docx
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1、第59讲 实验十二测定玻璃的折射率考情剖析考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求实验、探究:测定玻璃的折射率实验储备一、实验目的1 理解用插针法测定玻璃折射率的原理.2学会测定玻璃的折射率的实验方法.二、实验器材玻璃砖、白纸、木板、大头针(四枚)、图钉(四枚)、量角器、三角板(或直尺)、铅笔.三、实验原理用插针法确定光路,找出跟入射线相对应的折射线;用量角器测出入射角i和折射角 根据折射定律计算出玻璃的折射率n=sin 四、实验步骤2 把白纸用图钉钉在木板上;3 在白纸上画一条直线的作为界面,画一条线段AO作为入射光线,并过0点画出界 面N的法线NN-如图所示;4 .把长方形的玻璃砖放在白纸
2、上,使它的一个边跟面对齐,并画出玻璃砖的另一个边 附;5 在Ao线段上竖直地插上两枚大头针Pi和P2;6 在玻璃砖的bb,一侧竖直地插上大头针P3,用眼睛观察,调整视线,要使P3能同时挡 住Pl和?2的像;7 同样地在玻璃砖的bb,一侧再竖直地插上大头针P4,使P4能挡住P3本身和PI和P2 的像;8 记下P3和P4的位置,移去玻璃砖和大头针,过P3和P4作直线OrB与bb咬于0、连 接Oer, C)Cr就是玻璃砖内的折射光线,入射角i=NN0A,折射角r=NCONl9 用量角器量出入射角和折射角的度数;10 从三角函数表中查出入射角和折射角的正弦值,记入自己设计的表格里;10 用上面的方法分
3、别求出入射角是30、45、60时的折射角,查出入射角i=NN0A 和折射角r= NCTON的正弦值;11 算出不同入射角时空的值比较一下,看它们是否接近一个常数,求出几次实验中 sn所测空的平均值,这就是玻璃砖的折射率.sin 五、数据处理数据处理的另一种方法:如图所示,以Oi为圆心以任意长为半径(半径要尽可能长些约 IoCa)画圆交入射光线AOl于M点、交折射光线OlO于P点,过M、P作NN的垂线MK、 PQ,贝Un=需,据此可知,用刻度尺测出MK、QP的长度,即可求出折射率n.六、误差分析误差的主要来源:1 确定入射光线、出射光线时的误差.故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距离宜大点.2 测
4、量入射角与折射角时的误差.故入射角不宜过小,但入射角也不宜过大,过大则反 射光较强,出射光较弱.七、注意事项1 玻璃砖要厚,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;2 入射角应在30到60之间;3大头针要竖直插在白纸上,且玻璃砖每一侧两枚大头针Pl与P2间、P3与P4间的距离 应尽量大一些,以减小确定光路方向时造成的误差;4 玻璃砖的折射面要画准;5 由于要多次改变入射角重复实验,所以入射光线与出射光线要一一对应编号以免混乱.技能优化释难答疑的金钥匙【典型例题11 在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确操作插好了 4枚大头 针,如图甲所示.(1)在图中画出完整的光路
5、图;厂口 口 口 口 I I B7(2)对你画出的光路图进行测量和计算,求得该玻璃砖的折射率n=(保留3位有 效数字);(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象,某同学做了两次实验,经正确操作插好了 8枚大头针,如图乙所示.图中Pl和P2是同一入射光线上的2枚大头针,其对应出射光线上 的2枚大头针是P3和(选填A”或B”).【典型例题2 学校开展研究性学习,某研究小组的同学根据所学的光学知识,设计 了一个测量液体折射率的仪器,如图所示.在一圆盘上,过其圆心。作两条互相垂直的直径 BC、EF,在半径OA上,垂直盘面插下两枚大头针Pi、P2并保持Pi、Pz位置不变,每次测 量时让圆盘的下半部分竖
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