测量玻璃的折射率实验分析与总结

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常用介质折射率测量方法的实验分析

作者：魏连甲

来源：《中国科技博览》2016年第19期

[摘 要]介质折射率的精确测量不仅在物理基础实验研究中具有重要作用，而且在材料科学、物质检测、食品检验等领域也具有重要意义。利用最小偏向角法、掠入射法和迈克尔逊干涉仪对介质的折射率进行了测定，通过对三种不同的测量方法实验数据的计算和分析，找出精确测量透明介质折射率的实验方法。

[关键词]折射率 迈克尔逊干涉仪 介质

中图分类号：TN25 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0102-01

1序论

折射率是一种表征介质光学性质的物理量，因此折射率的测定是几何光学中最重要的问题。折射率是用来表征介质材料光学性质的一种重要参数，在生产和科研部门中，往往需要测定物体的折射率。在现实生活中，折射率这个物理量的准确测量是解决实际生产生活中存在的许多问题的重要出发点。

人类的科学研究是在不断前进的，人们发现测定物质的折射率越来越成为一项重要的物理实验，物质折射率测定的方法的好坏直接影响着测量的精度、准确度，于是找到一种既简单又便于操作同时精度高的实验方法成为人们追求的一种趋势。本文即对已知的三种测定物质折射率的方法进行仔细研究分析，总结概括，以期得到对不同介质的理想测量方法。

2 实验原理

2.1 最小偏向角法

单色光经过等边三棱镜两次折射后，用分光计测量其最小偏向角，利用式（1）计算出棱镜材料的折射率[1]

（1）

其中棱镜顶角，为偏转角。

2.2 掠入射法

单色光从未知透明介质掠射三棱镜，再由三棱镜另一面折射，通过测量折射光线的出射角，利用式（2）计算出未知透明介质的折射率[2] 龙源期刊网

实验报告：测量玻璃折射率

高二（ ）班

姓名：

座号：

【实验目的】

1、明确测定玻璃砖的折射原理

2、知道测定玻璃砖的折射率的操作步骤

3、会进行实验数据的处理和误差分析

【实验原理】

如图所示，要确定通过玻璃砖的折射光线，通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线O1B，就能求出折射光线OO1和折射角θ2，再根据折射定律就可算出玻璃的折射率n=21sinsin。

【实验器材】

平木板、 白纸、 玻璃砖1块、 大头针4枚、 图钉4个、 量角器（或三角板或直尺）、

铅笔

【实验步骤】

1、把白纸用图钉钉在木板上。

2、在白纸上画一条直线ad作为玻璃砖的上界面，画一条线段AO作为入射光线，并过O点画出界面ad的法线NN1。

3、把长方形的玻璃砖放在白纸上，使他的一个长边ad跟严格对齐，并画出玻璃砖的另一个长边bc.。

4、在AO线段上竖直插上两枚大头针P1P2.

5、在玻璃砖的ad一侧再插上大头针P3，调整眼睛观察的视线，要使P3 恰好能挡住P1P2在玻璃中的虚像。

6、用同样的方法在玻璃砖的bc一侧再插上大头针P4，使P4能同时挡住P3本身和P1P2的虚像。

7、记下P3、P4的位置，移去玻璃砖和大头针。过P3、P4引直线O1B与bc交于O1点，连接OO1，OO1就是入射光线AO在玻璃砖内的折射光线的方向。入射角θ1=∠AON，折射角θ2=∠O1ON1

8、用量角器量出入射角θ1和折射角θ2。查出入射角和折射角的正弦值，记录在表格里。 9、改变入射角θ1，重复上述步骤。记录5组数据，求出几次实验中测得的21sinsin的平均值，就是玻璃的折射率。

【注意事项】

1、用手拿玻璃砖时，手只能接触玻璃砖的毛面或棱，不能触摸光洁的光学面，严禁把玻璃砖当尺子画玻璃砖的另一边bc。

2、实验过程中，玻璃砖在纸上的位置不可移动．

嗦夺市安培阳光实验学校高二物理实验：测定玻璃的折射率、用双缝干涉测量光的波长粤教版

【本讲教育信息】

一. 教学内容：

1. 实验：测定玻璃的折射率

2. 实验：用双缝干涉测量光的波长

二. 知识归纳、总结：

（一）实验：测定玻璃的折射率

1. 实验原理

如下图所示为两面平行的玻璃砖对光路的侧移，用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O′B，确定出射点O′，画出折射光线OO′，量出入射角θ1和折射角θ2，据n=21sinsin计算出玻璃的折射率。

2. 实验器材

白纸，图钉，大头针，直尺，铅笔，量角器，平木板，长方形玻璃砖。

3. 实验步骤及调整安装

（1）将白纸用图钉按在绘图板上。

（2）在白纸上画出一条直线aa′作为界面（线），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，使它的长边跟aa′对齐，画出玻璃砖的另一边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，调整视线方向直到P2的像挡住P1的像，再在观察者一侧竖直插上两枚大头针P3、P4，P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3及P1、P2的像，记下P3、P4的位置。

（5）移去大头针和玻璃砖，过P3、P4所在处作直线O′B与bb′交于O′，直线O′B就代表了沿AO方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向。

（6）连接OO′，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中。

（7）用上述方法分别求出入射角分别为30°、45°、60°时的折射角，查出它们的正弦值，填入表格中。

（8）算出不同入射角的比值21sinsin，最后求出几次实验中所测21sinsin的平均值，即为玻璃砖的折射率。

4. 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。

测量玻璃折射率教学反思

本次测量玻璃折射率教学反思

作为一名教师，教学反思是我提高教学质量的重要手段。近期，我在教学中使用了测量玻璃折射率的实验活动，总结反思这一过程，对我的教学进行了深入思考和分析。以下是我对本次教学活动的反思过程。

首先，我在准备阶段对本次教学活动进行了充分的准备。我提前研读了相关教材和资料，了解了测量玻璃折射率的原理和方法。我还通过实验演示和实践操作，熟悉了实验器材和操作步骤。准备阶段的充分准备，为教学活动的顺利进行奠定了基础。

其次，我在教学过程中注重了理论与实践的结合。在介绍测量玻璃折射率的原理和方法时，我通过生动的例子和图表，向学生解释了光的折射现象，并结合实际应用讲解了折射率的概念和意义。在实验操作环节，我细致地讲解了每个步骤的操作要点和注意事项，并对学生的操作进行了指导和纠正。我还设计了一系列的实验问题，引导学生思考和探究，提高了实验活动的质量。

然而，在实施教学活动的过程中，我也发现了一些不足之处。首先，有部分学生对测量玻璃折射率的原理理解不深，存在误解。这一情况可能与我在讲解时未能找到合适的表达方式有关。其次，我没有充分考虑到学生的不同学习特点和水平，没有给予个别学生更多的指导和关注。这可能导致了部分学生在实验操作中出现困难和错误。最后，我在布置实验报告任务时没有设定明确的指导要求，导致学生的报告质量参差不齐。

针对这些不足，我思考出了一些改进的方法。首先，我将进一步提升自己对测量玻璃折射率原理的理解和掌握。通过进一步学习和研究，我将能更准确地向学生解释折射现象和折射率的概念。其次，我将结合每个学生的学习特点和水平，制定个性化的学习计划，并在实验操作过程中给予个别指导和关注。这样可以更好地满足学生的学习需求，提高他们对实验活动的参与度和学习效果。最后，我将明确实验报告的指导要求，要求学生在报告中准确陈述实验目的、理论基础、实验过程和实验结果，并提出自己的思考和总结。