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1、《測(cè)量玻璃的折射率》學(xué)習(xí)
材料
時(shí)間：2021.03. 12
創(chuàng)作：歐陽文
【教學(xué)目的】
1. 測(cè)定一塊玻璃磚的折射率；
2. 驗(yàn)證光的折射定律。
【實(shí)驗(yàn)器材】
1塊矩形玻璃磚、刻度尺、量角器、1張8開白
紙、4枚大頭針、1塊木板、鉛筆
【實(shí)驗(yàn)原理】
用兩面平行的玻璃磚來測(cè)定玻璃的折射率。
當(dāng)光線斜入射進(jìn)入兩面平行的玻璃磚時(shí)，從玻璃 磚射出的光線的傳播方向是不變的，出射光線跟
入射光線相比只有一定得側(cè)移。只要 我們找出跟某一入射光線對(duì)應(yīng)的岀射 光線，就能求出在玻璃中對(duì)應(yīng)的折射 光線，從而求出折射角。再根據(jù)折射
定律，就可以求岀玻璃的折射率n=sinV
2、sinro
插針法確定光路的基本原理：當(dāng)后兩枚大頭
針與前兩枚大頭針在玻璃中的虛像處于同一視線 上時(shí)，四枚大頭針處于同一光路上。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
1、把白紙用圖釘固定在木板上。
2、在白紙上畫一條直線血作為界面（如圖所
示），過曲上一點(diǎn)。作垂直于血的直線NN'作為
法線，過。點(diǎn)畫一條入射光線，使入射角，適 當(dāng)大些。
3、在力。線上豎直地插兩枚大頭針人、匕,在白 紙上放上被測(cè)玻璃磚，使玻璃磚的一個(gè)面與加重 合。
4、 沿玻璃磚的另一側(cè)面畫一條直線場(chǎng)。
5、 在玻璃磚的/血一側(cè)白紙上豎直地立一枚大頭 針出，調(diào)整視線，同時(shí)移動(dòng)人的位置，使人恰好 能同時(shí)擋住人、人的像，把大頭針人豎直
3、插在此時(shí) 位置。
6、 同樣，在玻璃磚％'—側(cè)再豎直地插一枚大頭 針人，使人能擋住4本身，同時(shí)也擋住A、巴的 像。
7、 移去玻璃磚，拔去大頭針，過人、人做一條直 線30交場(chǎng)于。點(diǎn)，連接Ob, OO'就是入射光線 AO在玻璃磚內(nèi)的折射光線，折射角為
8、 用量角器量出入射角，和折射角廣的大小。
9、 改變?nèi)肷浣?，，重?fù)上面的步驟再做三、四 次。
10＞算出不同入射角時(shí)，"二sinf/sinr的值，求 出幾次實(shí)驗(yàn)中"的平均值就是玻璃的折射率。
（或圖像法求折射率：用sid表示縱坐標(biāo)，用 siz表示橫坐標(biāo)，則圖線的斜率就是玻璃的折射
率。） 注：遇到通過作圖判斷兩個(gè)量的關(guān)系的方法（不
4、 是線性關(guān)系的，化成線性關(guān)系）;
【記錄數(shù)據(jù)】
1
2
3
入射角F
折射角r
sinz
sinr
n二sin’/sin廠
【注意事項(xiàng)】
1、 玻璃磚應(yīng)選擇寬度較大的（一般要求5cm以 上），以減小確定光路方向時(shí)出現(xiàn)的誤差，提高測(cè) 量的準(zhǔn)確度。
2、 操作時(shí)不要用手觸摸玻璃磚的光滑光學(xué)面，更 不能把玻瑚磚界面' "|尺了 Iffl界線，以免損壞玻踽 磚的光學(xué)表面。（先在白紙上畫直線作為玻璃磚 的界面，再畫玻璃磚的另一界面時(shí)，對(duì)齊玻璃磚 的另一長(zhǎng)邊，用大頭針確定兩點(diǎn)，并以此兩點(diǎn)畫 直線場(chǎng)作為玻璃磚的另一界
5、面。）
3、 大頭針應(yīng)垂直地插在紙上，同側(cè)兩針之間的距 離要稍大些；
4、 入射角應(yīng)在30。?75。范圍內(nèi)取值較好。入射角 過小，折射角更小，測(cè)量相對(duì)誤差增大；入射角 過大，導(dǎo)致反射光太強(qiáng)，折射光太弱，像不清 楚，不易觀察，很難確定人、出的位置。
5、為檢驗(yàn)光路是否正確，可分別從兩個(gè)側(cè)面看對(duì)
面的象是否在同一光路上。
6、實(shí)驗(yàn)中，一旦玻璃磚寬度所定的界面 加和防'畫好后，放置的玻璃磚就不要隨 便移動(dòng)。如果稍微上下平移了玻璃磚， 則對(duì)測(cè)量結(jié)果沒有影響,其光路圖如圖 所示，如果玻璃磚稍微傾斜移動(dòng)，則測(cè)得的折射 率肯定發(fā)生變化。
7、如果插針人、巴的連線過分傾向玻璃磚右 側(cè)，且入射角又大
6、于某一數(shù)值，會(huì)出現(xiàn)隔著 玻璃磚沿人、人方向觀察不到人、人兩插針 的情況，此時(shí)的光路圖如圖所示，遇到這種 情況，可將玻璃磚沿加界面向右平移
8、本實(shí)驗(yàn)不要求玻璃磚的兩個(gè)界面保持平行。若
界面不平行，僅會(huì)改變從玻璃磚內(nèi)岀射光線的方 向，對(duì)入射界面兩側(cè)的光路沒有影響，照樣能測(cè) 得其折射率。
【思考題】
1、如果實(shí)驗(yàn)室未配備量角器，而是給了刻度尺 和圓規(guī)，那么可以怎么測(cè)量？
（將角度轉(zhuǎn)換成長(zhǎng)度比）
2、 如果玻璃磚不是梯形，而是半圓型、圓形或 三角形，那么可以怎么測(cè)量？
（只要能作出光路就可以）
3、 在本實(shí)驗(yàn)中的光路中你還發(fā)現(xiàn)了什么？（出 射光與入射光平行）該如何解釋這一現(xiàn)象？（光
7、路可逆）
【鞏固練習(xí)】
1、在測(cè)定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)一塊兩面平 行的玻璃磚，用“插針法”找出與入射光線對(duì)應(yīng) 的出射光線。現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四位同學(xué)分別
X
X
X
X
X
X
、
X
X
X
甲
X
乙
X
X
丙
X
X
T
做出如圖的四組插針結(jié)果。（1）從圖上看，肯定把 針插錯(cuò)了的同學(xué)是 —.（2）從圖上看，測(cè)量結(jié) 果準(zhǔn)確度最高的同學(xué)是 丁 .
2、（06江蘇高考）在用插針法測(cè)定玻璃磚折射 率的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出的 界面加、場(chǎng)與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖①、② 和③所示，其中甲、丙兩同學(xué)用的是矩形玻璃 磚，乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚。他們的其他操作 均正確，且均以加、場(chǎng)為界面畫光路圖。則甲同 學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比 偏小 （填“偏 大”、“偏小”或“不變”）o乙同學(xué)測(cè)得的折 射率與真實(shí)值相比 不變 （填“偏大”、“偏 小”或“不變”）。丙同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí) 值相比 可能偏大、可能偏小、可能不變 。
時(shí)間： 創(chuàng)作：歐陽文
實(shí)驗(yàn)《測(cè)量玻璃的折射率》之歐陽文創(chuàng)編
