2012届高三物理复习 实验14：测定玻璃的折射率课件 新人教版.rar

实验14：测定玻璃的折射率四、实验步骤1.用图钉将白纸固定在方木板上。2.在白纸上画直线aa′作为玻璃砖的一个界面，过aa′上的一点O画界面aa′的法线NN′，再画直线AO作为入射光线。3.把梯形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐，画出玻璃砖的另外一边bb′。4.在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像。移动视线的方向，直到P1的像被P2的像挡住。5.再在观察者的这一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3、P2和P1的像。6.记下P3、P4的位置，移去玻璃砖和大头针。7.过P3、P4引一直线EB与bb′交于O′，O′B就表示沿AO方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向。8.连接OO′，OO′就是玻璃砖内折射光线的方向，入射角θ1＝∠AON，折射角θ2＝∠O′ON′。用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这些数据记录在自己设计的表格里。9.用上面方法分别测出入射角是30°、45°、60°时的折射角，查出它们的正弦值，把得到的数据记录在表格里。10.算出不同入射角时sinθ1/sinθ2的比值。比较一下，看它们是否接近于一个常数，求出几次测得的sinθ1/sinθ2的平均值，作为测量结果。五、注意事项1.实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间，P2与O点之间，P3与P4之间，P3与O′之间距离要稍大一些。2.入射角θ1应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角也不宜太大。3.在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁光学面，更不能把玻璃砖界面当尺子画界线。4.在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。5.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。6.由于实验中测出的入射角和折射角是一一对应的，每次实验应将各针孔重新编号或重画一幅图，以免相混。7.入射点O应尽量靠近玻璃砖aa′的左端，使之在玻璃砖的bb′侧能够找到与AO入射光线对应的出射光线。六、误差分析1.入射光线、出射光线的确定造成误差，故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距应大一些。2.入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量的相对误差。【例1】在用插针法做“测定玻璃的折射率”的实验中，某同学操作步骤如下：①将记录光路的白纸铺放在平板上；②手拿玻璃砖的毛面或棱，将其轻放在白纸上；③用铅笔环绕玻璃砖画出边界aa′和bb′；④在aa′上选择一点O，作为不同入射角的入射光线的共同入射点，画出入射角θ分别为0°、30°、45°的入射光线；⑤用“插针法”分别得到各条入射光线的折射光线，观察时着重看大头针帽是否在一条直线上。取下玻璃砖、大头针，连接各针孔，发现所画折射光线中有两条相交，量出各个折射角θ2；⑥按公式分别计算sinθ1/sinθ2，取三个值的平均值。以上步骤中有错误或不妥之处的是：________；应改正为：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。【例2】用三棱镜做“测定玻璃的折射率”的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P2挡住Ｐ1的像，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图3.4-5-2所示。(1)在本题的图上画出所需的光路。(2)为了测出玻璃棱镜的折射率，需要测量的量是__________、__________，在图上标出它们。(3)计算折射率的公式是n＝_______________。【解析】根据插针确定的光线路径画出光路图，如图3.4-5-3所示，连接P1、P2点作直线交AC边于O点；连接P3、P4点作直线交AB边于O′点，再连接OO′点，即光线传播路径，过O点作AC的法线FH，可量出θ1、θ2，根据折射定律n＝sinθ1/sinθ2，用量角器量角度误差较大，可以转化成量长度。因sinθ1＝EF/EO，sinθ2＝GH/GO，所以n=(EF·OG)/(GH·OE)，若作图时，使GO＝EO，则n＝EF/GH，可以简化计算。