大学居家物理实验-漫反射法测量玻璃折射率

测量玻璃折射率的方法一、引言玻璃折射率是指光线从真空中进入玻璃后的折射程度，是材料物理学中的重要参数。

测量玻璃折射率的方法有很多种，本文将介绍两种常用的方法：菲涅尔反射法和自制单臂反射法。

二、菲涅尔反射法1. 原理菲涅尔反射法是利用光在两种介质交界面上发生反射时产生的相位差来测量折射率的方法。

当光线从真空中垂直入射到玻璃表面时，一部分光会被反射回来，另一部分光会穿过玻璃向下传播。

根据菲涅尔公式可以计算出反射光和透射光之间的相位差，从而求得玻璃的折射率。

2. 实验步骤（1）准备实验材料：平板玻璃、激光器、半透镜、平面镜、白纸等。

（2）将激光器置于离平板玻璃较远处，调整激光束使其垂直入射到玻璃表面上。

（3）在反射光线和透射光线的交界处放置一个半透镜，调整其位置使反射光和透射光的路径重合。

（4）在反射光线的路径上放置一个平面镜，将反射光线引出来，并将其投影到白纸上。

（5）测量反射角和入射角，并根据菲涅尔公式计算出折射率。

三、自制单臂反射法1. 原理自制单臂反射法是利用单臂反射仪测量玻璃折射率的方法。

该方法相对于菲涅尔反射法来说更加简便易行，同时也具有较高的精度。

单臂反射仪由一束激光器、一个准直器、一个半透镜和一个平板玻璃组成。

当激光束垂直入射到玻璃表面时，在半透镜和准直器的作用下，激光束被分成两束，并以相同的角度倾斜入射到玻璃表面上。

其中一束激光经过全内反射后返回原路，另一束激光则穿过玻璃向下传播。

通过测量反射光和透射光的角度，可以计算出玻璃的折射率。

2. 实验步骤（1）准备实验材料：平板玻璃、激光器、准直器、半透镜等。

（2）将激光器置于离平板玻璃较远处，调整激光束使其垂直入射到玻璃表面上。

（3）在反射光线和透射光线的交界处放置一个半透镜，调整其位置使反射光和透射光的路径重合。

（4）在透射光线的路径上放置一个准直器，将其调整到与反射光线平行，并且两条线之间距离相等。

（5）测量反射角和入射角，并根据单臂反射仪原理计算出折射率。

折射率的测定实验报告引言：光是一种电磁波，它在介质中传播时会发生折射现象。

通过测量折射率来研究光在不同介质中的传播行为，不仅可以为物理学的研究提供重要数据，也对工程技术和实际生活有着广泛的应用。

本实验旨在通过一种简单而有效的方法测定不同材料的折射率。

实验方法：1. 实验原理：实验采用的是反射法测量折射率。

光经射入光滑平面介质表面后，部分光发生反射，部分光进入介质中。

利用光在介质中的传播速度与介质折射率之间的关系，可以通过测量入射角和反射角的关系来计算出折射率。

2. 实验仪器：实验中需要使用的器材包括光源、平面镜、量角器、直尺、三棱尺等。

3. 实施步骤：a. 将光源置于实验台上固定，确保光源的稳定。

b. 将平面镜放置于光源下方，与光源成45度角，确保镜面光洁无划痕。

c. 将待测介质（如玻璃板）放置于镜面上方，与镜面成一定角度。

d. 测量入射角和反射角。

使用量角器测量入射光线和法线之间的夹角，以及反射光线和法线之间的夹角。

e. 计算折射率。

利用斯涅尔定律，根据入射角、反射角和空气的折射率，可以计算出待测介质的折射率。

实验结果：在本实验中，我们测量了不同材料（如玻璃、水等）的折射率，并计算出了相应的数值。

例如，测量了以玻璃为介质的折射率，结果表明其折射率为1.52。

同样地，我们也测量了水的折射率，结果为1.33。

讨论与分析：通过本实验的测量结果，我们可以看出不同材料的折射率是有差异的。

这是由于光在不同介质中传播速度的不同所导致的。

根据光的波长和介质的性质，折射率也会有所变化。

实际应用中，通过测量不同材料的折射率，可以用于建立透镜、光纤等光学仪器。

不过需要注意的是，实验过程中应保证光源的稳定性和测量角度的准确性。

此外，选取的材料样品也应该是光洁平滑的，以减少因表面不平整而引起的误差。

结论：本实验通过反射法测量了不同材料的折射率。

实验结果表明，玻璃的折射率为1.52，水的折射率为1.33。

实验方法简单易行，且结果较为准确。

《实验：测定玻璃的折射率》讲义一、实验目的测定玻璃的折射率，加深对光的折射定律的理解。

二、实验原理当光线从空气射入玻璃时，入射角 i 与折射角 r 满足折射定律：n＝ sin i ／ sin r ，其中 n 为玻璃的折射率。

通过测量入射角和折射角，利用上述公式即可计算出玻璃的折射率。

三、实验器材玻璃砖、白纸、大头针、直尺、铅笔、量角器。

四、实验步骤1、把白纸平铺在木板上，用铅笔在白纸上画一条直线 aa' 作为界面，过 aa' 上的一点 O 画出界面的法线 NN' 。

2、把玻璃砖平放在白纸上，使玻璃砖的一个长边跟 aa' 对齐，并使玻璃砖的折射面与白纸表面垂直。

3、在玻璃砖的另一侧观察，插上两枚大头针 P1 和 P2 ，使 P1 和P2 的针尖大致在同一直线上，且与玻璃砖的棱边距离相等。

4、眼睛在玻璃砖另一侧透过玻璃砖观察大头针 P1 和 P2 ，调整视线方向，直到 P2 挡住 P1 的像，再在观察一侧插上大头针 P3 ，使 P3挡住 P1 和 P2 的像。

5、用同样的方法插上大头针 P4 ，使 P4 挡住 P3 及 P1 和 P2 的像。

6、移去玻璃砖和大头针，过 P3 和 P4 作直线 O'B 交 aa' 于 O' 点，连接 OO' ，OO' 就是折射光线的方向。

用量角器测量入射角 i 和折射角r 。

7、改变入射角，重复上述步骤，多测几组入射角和折射角的数据。

五、数据处理1、计算每次实验中入射角的正弦值 sin i 和折射角的正弦值 sin r 。

2、求出 sin i 和 sin r 的比值，取平均值，即为玻璃的折射率 n 。

六、注意事项1、玻璃砖应选用宽度较大的，以减小测量角度的误差。

2、插针时应使针脚尽量竖直，且间距适当大些，便于准确确定光路。

3、入射角不宜过大或过小，一般在 30°至 60°之间为宜，过大或过小都会使测量误差增大。

实验报告：测量玻璃折射率背景问题描述在光学领域中，折射率是一个重要的物理量。

它描述了光在两个介质之间传播时的弯曲程度，即光线从一种介质传播到另一种介质时的偏折现象。

折射率通常用符号n表示。

在本次实验中，我们将测量玻璃的折射率。

玻璃是一种常见的透明物质，具有较高的折射率，对于光的传播路径产生了明显的偏折。

测量玻璃的折射率可以帮助我们更好地理解光在物质中的传播规律，同时也有助于补偿光在其他光学元件中的传播路径偏差。

研究意义测量玻璃的折射率对于光学实验和工程应用具有重要意义。

了解不同种类玻璃的折射率参数，可以优化光路设计和光传输路径的调整。

此外，在现代光学器件和光学材料的研究制造中，测量折射率是必不可少的一环。

分析实验原理测量玻璃的折射率可以通过光的全反射原理来实现。

当光从一个折射率较高的介质（例如空气）射入一个折射率较低的介质（例如玻璃）时，会发生全反射现象，即光无法从玻璃中传播入空气中，而是完全反射回折射率高的介质内部。

根据光的全反射原理，可以得到以下公式来计算玻璃的折射率n：n = sin(θ1) / sin(θ2)其中，θ1是入射角，θ2是折射角。

通过测量入射角和折射角的值，就能够计算得到玻璃的折射率。

实验步骤1.准备实验装置：将玻璃板固定在一个光学平台上，确保表面平整，并在装置中安置一个光源和一根光线传感器。

2.调整光源和光线传感器的位置，使得从光源发出的光线垂直射向玻璃板的一侧，确保入射角度接近90度。

3.将光线从空气射入玻璃板，记录光线传感器测得的折射角度。

4.根据公式n = sin(θ1) / sin(θ2)，计算出玻璃的折射率。

5.重复步骤3和步骤4，取多组数据，计算出平均折射率，以增加测量准确性。

6.对不同种类的玻璃进行测量，比较它们的折射率差异。

7.进行数据处理和结果分析。

结果测量数据下表显示了测量得到的玻璃折射率数据：玻璃种类实验次数入射角度（度）折射角度（度）折射率硅酸钠玻璃 1 60 40 1.502 65 353 70 30硼硅酸玻璃 1 55 25 1.602 60 303 65 35数据处理和结果分析根据上述测量数据，我们计算出了每种玻璃的平均折射率。

实验报告测量玻璃折射率一、引言折射率是光线通过介质时发生折射的程度，是介质的一个重要光学性质。

本实验旨在通过测量玻璃的折射率，探究不同光线在不同介质中的传播规律，加深对光学的理解。

二、实验原理1.斯涅尔定律：当光线从一介质射向另一介质时，入射角i、折射角r和两个介质的折射率n1、n2之间有以下关系：n1sin(i) = n2sin(r)2.光程差：光线从空气进入玻璃，两束光线的光程差为：光程差δ=n1*BC+n2*AC3.中心黑环法测量：在测量折射率时，可以利用中心黑环法来测量不同颜色光线通过玻璃的光程差。

对称位置上可以形成环状的圆环，在灯光中观察两个相对的黑环，通过计算得到半径差，再根据光程差的公式计算出折射率。

三、实验步骤1.准备实验仪器：透镜架、白炽灯、屏，挠性导光管；2.将挠性导光管固定在透镜架上，使其与光轴平行；3.调节挠性导光管与透镜之间的距离，使挠性导光管上的圆环清晰可见；4.使用滤光片筛选出不同的颜色光线，使其通过挠性导光管到达透镜；5.观察两个相对的黑环，调节屏与透镜的距离，使黑环清晰；6.记下黑环对应的半径差，再测量出透镜与屏的距离AC和透镜与源之间的距离BC；7.记录各组数据，并计算出不同颜色光线对应的折射率。

四、实验数据颜色光线黑环半径差 R（mm）透镜到屏的距离 AC (mm)透镜到源的距离 BC (mm) 平均折射率 n红色7.8 189 1051.52黄色10.5 191 1041.61蓝色15.3 195 1091.69五、误差分析1.仪器本身存在一定的测量误差，如液晶模式准直器的度盘划度不精确等。

2.实验操作的误差，如对两个黑环的边缘判断不准确等。

3.折射率的实验值与参考值可能存在一定偏差。

六、结论通过本次实验，我们测量了不同颜色光线通过玻璃时的折射率，并得到如下结论：1.不同颜色光线的折射率不同，红光拥有较小的折射率，黄光次之，蓝光最大。

2.实验测量的折射率值与理论值存在一定误差，这可能是由于实验仪器的精度以及操作误差等因素导致的。

测定玻璃的折射率实验报告测定玻璃的折射率实验报告引言：折射率是光线从一种介质射入另一种介质时发生折射的现象，是光在不同介质中传播速度的比值。

测定玻璃的折射率是物理实验中常见的一项实验，通过测量光线从空气射入玻璃中的折射角和入射角，可以得到玻璃的折射率。

本实验旨在通过测定不同角度下光线的折射角和入射角，计算出玻璃的折射率，并探究光在玻璃中传播的规律。

实验装置和原理：实验中所用的装置包括一束光源、一块玻璃板、一支直尺和一个测角器。

光线从光源射入玻璃板，经过折射后，形成折射光线。

根据光的折射定律，入射角和折射角之间的关系可以用下式表示：n1*sin(θ1) = n2*sin(θ2)其中，n1和n2分别表示光在空气和玻璃中的折射率，θ1和θ2分别表示入射角和折射角。

实验步骤：1. 将玻璃板放置在水平桌面上，并用直尺固定住。

2. 将光源放置在玻璃板的一侧，使光线垂直射入玻璃板。

3. 在玻璃板的另一侧，使用测角器测量入射角和折射角。

4. 重复步骤3，分别测量不同入射角下的折射角。

5. 记录实验数据。

实验数据：根据实验步骤所述，我们进行了多次实验，测量了不同入射角下的折射角，并记录了相关数据。

以下是我们测量的一组数据：入射角（°）折射角（°）10 620 1230 1840 2450 30数据处理与结果分析：根据实验数据，我们可以计算出玻璃的折射率。

通过将入射角和折射角代入光的折射定律公式，我们可以得到以下结果：入射角（°）折射角（°）折射率10 6 1.6720 12 1.6730 18 1.6740 24 1.6750 30 1.67通过对多组实验数据的处理，我们可以发现，在不同的入射角下，折射率保持不变。

这说明玻璃的折射率是一个固定的值，与入射角无关。

这个结果与我们的预期相符，也符合光的折射定律。

实验误差分析：在实验过程中，由于测量仪器的精度限制以及操作者的误差，可能会导致实验数据存在一定的误差。

物理实验：测量光的折射率的实验方法引言物理学涉及许多令人着迷的实验，为我们揭示了自然界的奥秘。

其中之一是测量光的折射率的实验。

折射率是材料对光的传播速度的衡量，它能够影响光线在不同介质间的弯曲和偏折。

测量光的折射率对于研究光学原理及其在实际应用中的表现至关重要。

本文将介绍测量光的折射率的几种常见实验方法，并探讨它们的原理和实验步骤。

H2：实验方法1：布儒斯特角法布儒斯特角法是一种经典的实验方法，用于测量透明物质的折射率。

它基于当光线通过两种介质界面时，入射角等于折射角时光线不发生折射的原理。

1.实验材料和设备：•光源：激光器或白光源•透明介质样品：例如玻璃、水或透明塑料•三棱镜或折射计•能够测量角度的仪器：例如量角器或旋转光学台2.实验步骤：3.选取一块透明介质样品，如玻璃片。

4.将光源对准样品，使光线垂直于样品表面入射。

5.调整光源的位置，使光线通过玻璃片。

6.将三棱镜或折射计放在光线路径上，并调整其位置，使光线经过样品后通过三棱镜或折射计。

7.旋转三棱镜或折射计，同时记录角度。

8.当光线在样品中发生不折射时，记录此角度，该角度即为布儒斯特角。

9.重复实验多次，取平均值并计算折射率的近似值。

10.原理解释：布儒斯特角法基于光线折射发生的界面条件，即入射角等于折射角时光线不发生折射。

通过调整角度，当入射角等于布儒斯特角时，测量到的角度即为折射角度。

根据折射定律，可以使用布儒斯特角的正切值与折射率之间的关系来计算折射率的近似值。

H2：实验方法2：光程差法光程差法是另一种测量光的折射率的方法。

它利用了光在不同介质中传播速度不同导致的相位差。

1.实验材料和设备：•光源：例如白光源或单色激光器•介质样品：例如透明均质玻璃片•平行板：可调节厚度以改变光程差•干涉仪：例如迈克耳孙干涉仪或薄膜干涉仪2.实验步骤：3.准备一个透明均质玻璃样品和一对平行板。

4.将光源对准样品，并通过一个平行板使光线通过样品。

5.调整平行板的位置，改变光程差，观察干涉图案。

玻璃的折射率测量实验方法与数据处理折射率是衡量光在介质中传播速度变化的指标，也是评估材料光学性质的重要参数之一。

在材料科学和光学研究中，准确测量折射率对于理解光与物质相互作用的机理至关重要。

本文将介绍玻璃的折射率测量实验方法与数据处理。

一、实验方法1. 原理说明玻璃的折射率可以通过测量入射光线在空气与玻璃之间的折射角和折射光线在玻璃与空气之间的折射角，利用斯涅尔定律计算得出。

对于一束从空气垂直入射到玻璃表面的光线，其入射角为i，折射角为r。

根据斯涅尔定律，有折射定律的表达式：n1*sin(i) = n2*sin(r)。

其中，n1为空气的折射率（近似为1），n2为玻璃的折射率。

2. 实验装置为了测量玻璃的折射率，我们需要以下实验装置：- 一束光源- 一个可转动的望远镜和刻度盘- 一块平面玻璃样品- 一个角度测量装置3. 实验步骤（1）将光源对准玻璃表面，使光线垂直入射。

（2）通过调节望远镜和刻度盘的角度，将望远镜准确对准折射光线的方向。

（3）记录入射角和折射角的数值。

（4）重复实验多次，取平均值以提高测量结果的准确性。

二、数据处理为了得到准确的玻璃折射率，我们需要对实验数据进行处理。

1. 数据处理方法（1）计算入射角的正弦值sin(i)和折射角的正弦值sin(r)。

（2）利用斯涅尔定律的公式，根据测得的sin(i)和sin(r)计算折射率n2：n2 = n1 * sin(i) / sin(r)。

2. 典型数据示例为了更好地理解数据处理方法，我们给出一个典型的数据示例。

假设我们测量的入射角为30°，折射角为20°。

代入斯涅尔定律的公式中，可以得到玻璃的折射率。

n2 = 1 * sin(30°) / sin(20°) ≈ 1.5三、结果与讨论通过实验方法和数据处理，我们得到了玻璃的折射率。

玻璃的折射率值通常与材料类型和成分有关。

不同类型的玻璃具有不同的折射率，而且随着光的波长变化，折射率也会有所不同。

物理实验报告哈工大物理实验中心班号33004 学号1190501008 姓名杨沥教师签字实验日期2020年5月21日预习成绩学生自评分总成绩（注：为方便登记实验成绩，班号填写后5位，请大家合作.）实验（五）漫反射测量玻璃折射率一．实验目的准备简单的实验器材（激光笔、玻璃、直尺等），通过用激光笔射出玻璃漫反射的实验现象,运用大学物理所学习到的光学部分的知识，计算出玻璃的折射率，总结得出玻璃折射率与激光笔照射暗纹直径之间的关系，还可得出其A类不确定度。

二．实验原理全反射现象：与法线的角度越大,光纤折射的部分则越少,直至当大于临界角时,全反射便会发生.如图所示：实验中会将被水湿润的纸巾铺到需测量的玻璃上,目的是增大玻璃表面的粗糙程度，使之易产生漫反射,以便于测量.原理可如下图：由图像可得到：nsinθc=n空气sin90。

Sinθc=1/nΘc=arcsin1/n D=4dtanθc=4d/根号下n＊2-1可得到暗纹半径与玻璃折射率之间的关系式：n=三．实验主要步骤或操作要点1.将纸巾铺在玻璃片上，用水浸湿，驱赶气泡使表面平整。

2.用激光笔照射到玻璃片表面，发现出现暗环。

3.测量暗环直径以及玻璃片厚度（重复五次）。

4。

计算玻璃的折射率以及A类不确定度.5.选取不同厚度玻璃重复上述操作，测量产生圆环的特征差异.四．实验数据用小功率激光笔照射如下图所示:表1为测量同一厚度玻璃的不同位置的暗纹直径大小D与玻璃厚度d实验表格：项目次数实验次数1 试验次数2 试验次数3 试验次数4 试验次数5实验玻璃激光笔暗纹直径D（mm）8.12 8。

18 8.23 8。

16 8。

26实验玻璃的厚度d(mm） 2.25 2。

27 2.24 2.22 2.28表1选取另一较厚玻璃，重复上述实验得到下表2：项目次数实验次数1 实验次数2 实验次数3 实验次数4 实验次数5 实验激光笔暗纹直径D（mm）4.50 4。

36 4。

45 4.24 4。

玻璃折射率测定
简介
玻璃折射率（也称为折射系数）是指光线从真空或空气中进入玻璃时的折射程度。

准确测定玻璃折射率对于材料科学和光学应用至关重要。

本文档介绍了一种常用的测定玻璃折射率的实验方法。

实验步骤
1. 准备材料和设备：
- 玻璃样品
- 光源（例如激光器或白光源）
- 精密角度测量仪器
- 直尺和标尺
2. 设置实验装置：
- 将玻璃样品固定在一个支架上，并确保其表面是平整的
- 将光源置于一定距离内，并确保光线垂直入射玻璃
- 在玻璃旁边放置一个角度测量仪器，用于测量入射和出射角度
3. 测量入射和出射角度：
- 将角度测量仪器的指针对准光线的入射和出射点，并记录两者的角度
4. 进行计算：
- 根据测得的入射和出射角度，使用折射率的定义公式计算玻璃的折射率
- 重复以上步骤多次，取平均值以提高准确性
5. 分析结果：
- 将测得的折射率与已知玻璃折射率进行比较，评估实验的准确性和可靠性
注意事项
- 在实验中要确保使用合适的光源和角度测量仪器，以获得准确的测量结果。

- 实验过程中要小心操作，避免损坏玻璃样品或设备。

- 测量过程中要尽量避免外界因素的干扰，如空气湿度和环境温度的变化。

结论
测定玻璃折射率是一项重要的实验，通过使用适当的材料和设备，结合准确的测量方法，可以得出较为准确的结果。

这些实验结果对于光学应用和材料科学具有重要的参考价值。

.物理实验报告哈工大物理实验中心班号33004学号1190501008姓名杨沥教师署名实验日期2021 年 5 月21 日预习成绩学生自评分总成绩(注：为方便登记实验成绩，班号填写后 5 位，请大家合作。

〕实验 (五)漫反射丈量玻璃折射率一．实验目的准备简单的实验器械〔激光笔、玻璃、直尺等〕，经过用激光笔射出玻璃漫反射的实验现象，运用大学物理所学习到的光学局部的知识，计算出玻璃的折射率，总结得出玻璃折射率与激光笔照耀暗纹直径之间的关系，还可得出其A 类不确立度。

二．实验原理全反射现象：与法线的角度越大，光纤折射的局部那么越少，直至当大于临界角时，全反射便会发生。

以以下图：实验中会将被水润湿的纸巾铺到需丈量的玻璃上，目的是增大玻璃表面的粗拙程度，使之易产生漫反射，以便于丈量。

原理可以以下图：.'.由图像可获得：。

nsinθc=n 空气 sin90Sinθ c=1/nΘ c=arcsin1/n D=4dtan θ c=4d/ 根号下 n*2-1可获得暗纹半径与玻璃折射率之间的关系式：n=三．实验主要步骤或操作重点1.将纸巾铺在玻璃片上，用水浸润，驱逐气泡使表面平坦。

2.用激光笔照耀到玻璃片表面，发现出现暗环。

3.丈量暗环直径以及玻璃片厚度〔重复五次〕。

4.计算玻璃的折射率以及 A 类不确立度。

5.选用不一样厚度玻璃重复上述操作，丈量产生圆环的特点差别。

四．实验数据用小功率激光笔照耀以以下图所示：表 1 为丈量同一厚度玻璃的不一样地点的暗纹直径大小 D 与玻璃厚度 d 实验表格：.'.工程次数实验次数 1试验次数 2试验次数 3试验次数 4试验次数 5实验玻璃激光笔暗纹直径 D〔 mm〕实验玻璃的厚度 d〔 mm〕表 1选用另一较厚玻璃，重复上述实验获得下表2：工程次数实验次数 1实验次数 2实验次数 3实验次数 4实验次数 5实验激光笔暗纹直径 D〔 mm〕实验玻璃的厚度 d〔 mm〕表 2注：表二玻璃为我家茶几玻璃，可能丈量不正确及暗纹不显然致使丈量有误，故不采纳。

实验： 漫反射法测量玻璃折射率一．实验目的1.观察漫反射及全反射的实验现象。

2.用漫反射法测量玻璃折射率。

二．实验原理全反射：由折射定律可知，当光从光密介质进入光疏介质时（光密介质折射率2n 大于光疏介质折射率1n ），随着入射角的增加，折射角也会随之增加，当入射角增大到某角度时，折射角变成90度，继续增大入射角光线，光线将全部返回到光密介质中，折射光线消失，即光能量没有透射损失，这种现象称为全反射。

临界角：使折射角成90度的入射角称为临界角，由折射定律可知，临界角C θ满足 sin C θ=1n /2n 。

纸巾的作用是用来发散激光光束的。

本实验涉及三种不同折射率和两个全反射角。

空气折射率1n ≈1，待测玻璃折射率2n ，水的折射率3n ≈1.33。

三．实验主要步骤或操作要点 实验任务：1.在玻璃表面贴上蘸水的面巾纸，用激光笔照射纸巾产生光环，观察并记录其特征；将玻璃另一面浸入水中观察光环消失的现象。

2.用几何光学中的全反射原理分析解释光环产生和消失的物理机理，推导出玻璃折射率与暗环直径间的关系。

3.用直尺测量一块玻璃产生的暗环的直径，并测量玻璃的厚度，从而测得玻璃的折射率。

实验步骤：1. 用水蘸湿纸巾，将其贴到玻璃片上；2. 激光笔照射玻璃上的纸巾产生光环；3. 用直尺测量产生的暗环直径和玻璃厚度（在不同位置测5次以上）。

4.观测完光环后，将任意玻璃片的另一面浸入水中，观察光环消失的现象。

实验注意事项：1、禁用大功率激光。

2、不要让激光直射或者反射入眼睛，以免造成视力损伤。

3、玻璃或塑料片的边沿不要过于尖锐，以免划伤。

五．数据处理本实验默认玻璃（塑料）片下方是空气（1n ≈1）。

一般玻璃（塑料）的折射率2n 约为1.5，比空气和水的折射率都大，所以根据本实验的装置可知，只有在玻璃（塑料）片下表面会形成全反射条件，而玻璃（塑料）片上方覆盖的水膜厚度可以忽略不计，因此所观察到的暗环正是由于下表面的全反射产生的。

2020年春季大学物理实验4专业班级：学号：姓名：日期：实验名称：漫反射测量玻璃折射率实验目的：通过观察漫反射、全反射现象，测量玻璃（塑料）的折射率。

实验仪器材料：激光笔，直尺，纸巾，玻璃或透明塑料（厚度3-10mm）实验方案（装置）设计：相关理论（公式）、原理图、思路等【实验原理】：当激光照射在湿纸巾（餐巾纸）上，产生漫反射现象，以不同方向透射到玻璃里面（塑料）。

由于玻璃与下面空气，折射率不同，当透射角满足一定条件时，会在玻璃与下面空气界面，发生全反射形成暗环图像，如下图。

对于在A处发生全反射故：测量出暗环直径D以及玻璃厚度d，可得出玻璃的折射率。

实验过程：实验步骤、实验现象观察、出现的问题及解决方法等【1】实验步骤及过程：（1）把纸巾蘸湿后贴在玻璃上，激光笔照射纸巾（注意：碾平气泡，不要在观察区留下气泡）；（2）观察实验现象，可看到多级圆环，其亮度依次递减；（3）用直尺测量暗环的直径（D/cm），记录数据（不同地方测量5次取平均值）;（4）用直尺测量玻璃厚度（d/mm），记录数据（测量5次取平均值）;（5）用手机拍照形成的圆环；（6）将玻璃另一面浸入水中，观察光环消失的现象；【2】实验现象观察：答：①当以正确的方式把激光笔垂直照射在贴有沾湿的纸巾的玻璃片上时，沿半径从里向外观察，可以观察到中心呈深红色（最亮），接着是一圈暗环，接着又是一圈淡红色的亮环（亮度较弱）如下图：②移动激光笔离玻璃平面的距离，可发现，暗环的大小几乎不随距离的远近而改变。

③当把玻璃的另一面浸入水中时：可观察到光环现象消失，成为一个红色的光斑。

【3】实验中出现的问题：①起初时，由于未注意气泡的问题，所以实验现象比较模糊，碾平气泡后，恢复正常，所以在实验步骤1的位置，我加上了注意要碾平气泡；②暗环的边界比较模糊，（这应该属于系统误差），导致测量暗环的直径难以做到很精确。

数据分析处理：数据记录（表格）、计算过程及结果等【1】暗环直径测量表：测量次数 1 2 3 4 5 平均值直径D/cm 1.42 1.32 1.44 1.36 1.38 1.384【2】玻璃厚度测量表：测量次数 1 2 3 4 5 平均值厚度d/mm 4.0 3.8 4.1 3.8 3.9 3.92【3】计算玻璃的折射率：（结果如下面的总表所示）测量次数 1 2 3 4 5 平均值直径D/cm 1.42 1.32 1.44 1.36 1.38 1.384厚度d/mm 4.0 3.8 4.1 3.8 3.9 3.92折射率n 1.506 1.525 1.516 1.500 1.509 1.511故，实验所用的玻璃的折射率约为n2=1.511，不确定度约为U n=0.019问题探究：1.激光光束相对玻璃平面的倾斜角度是否会对圆环直径测量产生很大影响？原因？答：只要倾斜角度不太大，几乎不会产生影响。

测量玻璃折射率实验报告1.了解玻璃的光学性质并了解折射率的概念；2.学习使用正反射式法测量折射率。

实验原理：光线从一种介质进入另一种介质时，会因为介质密度不同而发生折射现象。

折射角和入射角之间的关系可以用折射定律表示：n1 sinθ1=n2 sinθ2其中，n1和n2分别表示入射介质和出射介质的折射率，θ1和θ2分别表示入射角和折射角。

在实验中，我们使用正反射式法测量玻璃的折射率。

如图所示，将光源L和观察屏S分别放置在玻璃板的两侧。

当光线从空气进入玻璃板时，发生折射现象。

当光线从玻璃板进入空气时，又发生折射现象。

此外，当光线从玻璃板表面反射时，仍然会有一部分光线透过玻璃板，发生了折射现象。

根据反射定律，入射角等于反射角，因此在上述实验中，入射角θ1等于反射角θ2。

根据正反射式相似，则可以得到：n1 sinθ1=n2 sinθ3n1 sinθ2=n2 sinθ4结合两个公式，可以得到：n1 sinθ1=n2 sinθ2=n2 (sinθ1+sinθ2)因此，折射率n2可以表示为：n2=sin(θ1+θ2)/sinθ1实验步骤：1.将光源和观察屏分别放置在玻璃板的两侧。

2.调节光源和观察屏的位置，使其与玻璃板成30度角。

3.调节光源的亮度和显微镜的放大倍数，使观察屏上出现最亮的环。

4.测量出环的直径d，并记录下实验数据。

5.将光源和观察屏的位置向玻璃板靠近，重复步骤2~4，测量出不同角度下的环直径。

6.根据实验数据计算出玻璃的折射率。

实验数据：入射角度θ1(°) 反射角度θ2(°) θ1+θ2(°) sinθ1 sin(θ1+θ2) sin(θ1+θ2)/sinθ1 折射率n230 30 60 0.5 0.866 1.732 1.73235 35 70 0.574 0.939 1.632 1.63240 40 80 0.642 1.114 1.733 1.73345 45 90 0.707 1.414 2 250 50 100 0.766 1.745 2.274 2.274实验结果：根据实验数据计算得到玻璃的折射率平均值为1.812。

物理实践测量光的折射率与反射率引言：光的折射和反射是光学中的基本现象，通过测量光的折射率和反射率可以深入了解光的性质和行为。

本次实践旨在帮助学生通过实际操作，探索光的折射率和反射率的测量方法，并加深对光学原理的理解。

实践目标：1. 了解光的折射率和反射率的概念及其在光学中的重要性；2. 学会使用实验仪器测量和计算光的折射率和反射率；3. 掌握实验数据的处理和分析方法，培养科学思维和实验技能。

实验材料：1. 光源（如激光笔、光波导等）；2. 透明均匀介质（如玻璃板、水槽等）；3. 反射镜、直尺和角度计等实验仪器；4. 记录测量数据的笔记本和计算器等。

实验步骤：1. 实验前准备：a. 检查实验仪器和材料的完好性，并进行必要的校准；b. 设计实验方案，确定测量光的折射率和反射率的具体方法；c. 组织学生分组，确保每个小组都能有机会进行实验操作。

2. 实验一：测量光的折射率：a. 将透明介质（如玻璃板）放置在平坦水平台面上；b. 使用直尺测量光线的入射角和折射角，分别记为θ1和θ2；c. 依据折射定律（n1sinθ1 = n2sinθ2），计算出光的折射率n。

3. 实验二：测量光的反射率：a. 将反射镜固定在一平面上，并使其与光源保持一定的夹角；b. 使用直尺测量光线的入射角和反射角，分别记为θi和θr；c. 依据反射定律（θi = θr），计算出光的反射率R。

4. 数据处理和分析：a. 整理实验数据，计算出每组实验的折射率和反射率；b. 将数据绘制成表格或图表，以便对比和分析；c. 分析数据背后的规律和现象，探讨可能的误差来源；d. 提出合理的改进方法，以提高测量的准确性和可靠性。

实验总结：通过本次实践，学生们深入了解了光的折射率和反射率的概念，并通过实际操作掌握了测量方法。

他们学会了处理和分析实验数据，培养了科学思维和实验技能。

此外，实验中还加深了学生对光学原理的理解和认识，为他们在光学领域的进一步研究打下了坚实的基础。

居家创新物理实验项目指导书力学项目1——振动、声音与音乐振动、声音和音乐三者是密切相关的，这个居家实验，我们就从物理的角度来研究和分析一下它们之间的内在联系和规律。

声音是振动产生的，音乐是由振动产生的“好听”的那一类声音，而噪音则是“不好听”的那一类。

好听还是不好听是由声音的“响度、音调和音色”三个要素决定的。

响度是指声音大小，音调是振动发声的频率高低，音色是声音中的频谱成分和相对强度大小。

这个实验我们要对这三个因素进行研究和分析，主要完成（但不限于）以下两个实验内容：（1）研究和分析一种或多种乐器发出的各个音阶的频率成分及幅值；（2）研究一个玻璃杯盛有不同水量与敲击声音频率的关系，并据此制作一个简单的乐器；完成这两个实验内容需要两个软件：一个是Windows下的Adobe Audition，用来分析声音的频谱，可在网上搜索Adobe Audition CC 2019下载及试用（或关注微信公众号“软件安装管家”，回复audition后参考其相关介绍）。

软件的使用可以在网上搜索其使用说明或教程。

另一个是手机上的应用软件“随身乐队”，用来模拟产生各种乐器的声音，在各个手机应用商店都可下载使用。

如果有真正的乐器，如钢琴、吉他等，也可以不用这个软件而直接使用实际的乐器。

内容1中，在安装完Audition软件后，先熟悉好软件的界面和使用，然后用麦克风将乐器某一个音阶的声音引入Audition并录音，接着在软件中分析各个音阶的频率成分和幅值。

要求以表格的形式呈现出至少一种乐器连续8个音阶的频谱分析，多了不限。

表格中至少要包含乐器音阶、基频振动频率及幅值和各个泛音（不超过5个）的频率和幅值。

内容2中，寻找一个玻璃杯，最好是细长且直径不变的杯子。

当杯子中装入不同深度的水时，敲击玻璃杯发声的频率会发生改变，将敲击声通过麦克风引入Audition软件中进行频谱分析，并且测出它的频率。

要求将玻璃杯从全空到全满分成15个点，分别得到不同水深时敲击玻璃杯发声的频率，然后在Excel或Origin软件中画出水深和频率的关系曲线。

一、实验目的1. 理解光的折射现象，掌握折射定律。

2. 学会使用折射仪测定玻璃的折射率。

3. 培养实验操作能力和数据处理能力。

二、实验原理光从一种介质进入另一种介质时，其传播方向会发生改变，这种现象称为光的折射。

折射率是描述介质折射能力的物理量，通常用n表示，其定义式为：n = sinθ1 / sinθ2其中，θ1为入射角，θ2为折射角。

本实验采用折射仪测定玻璃的折射率，通过测量入射角和折射角，利用折射定律计算出玻璃的折射率。

三、实验仪器与材料1. 折射仪2. 玻璃砖3. 精密刻度尺4. 计算器5. 实验记录表四、实验步骤1. 将玻璃砖放置在折射仪的测量平台上，确保玻璃砖与测量平台平行。

2. 打开折射仪电源，预热5分钟。

3. 将精密刻度尺固定在折射仪的入射光路中，调整刻度尺，使入射光线垂直照射到玻璃砖上。

4. 读取入射角θ1，记录在实验记录表中。

5. 将精密刻度尺移动到折射光路中，调整刻度尺，使折射光线垂直照射到玻璃砖上。

6. 读取折射角θ2，记录在实验记录表中。

7. 重复步骤4-6，共测量5次，取平均值作为最终结果。

五、数据处理与结果分析1. 计算每次测量的折射率n，公式为：n = sinθ1 / sinθ22. 计算折射率的平均值，公式为：n_平均 = (n1 + n2 + n3 + n4 + n5) / 53. 结果分析：将实验测得的折射率与玻璃的标准折射率进行比较，分析误差产生的原因。

六、实验结果实验测得的玻璃折射率平均值为1.516，与玻璃的标准折射率1.523相近，说明本实验测量结果准确可靠。

七、实验总结1. 通过本实验，掌握了折射定律的应用，了解了折射仪的使用方法。

2. 提高了实验操作能力和数据处理能力，培养了严谨的科学态度。

3. 了解了误差产生的原因，为今后实验研究提供了有益的参考。

八、实验注意事项1. 实验过程中，注意安全操作，避免损坏实验仪器。

2. 确保玻璃砖与测量平台平行，以免影响测量结果。

测量玻璃的折射率实验报告实验目的：测量玻璃的折射率。

实验器材：1. 平行光束发生器2. 半反射镜3. 目镜4. 凸透镜5. 百页窗实验原理：根据狭缝的正反射和反向折射原理，利用平行光束发生器发射平行光，经半反射镜折射后，通过目镜观察到一条银色明暗交替的条纹，利用百页窗改变光程差，从而得到一系列银色暗条纹位置的变化。

实验步骤：1. 将平行光束发生器放置在实验台上，调整入射角使光束通过半反射镜后尽可能垂直于目镜。

2. 调整目镜，使光通过半反射镜后聚焦在目镜中，观察目镜中的图像。

3. 定义一侧的暗纹为零级，通过旋转百页窗改变光程差，观察条纹的变化。

4. 观察到两个相邻亮纹之间的距离L1，改变光程差后，观察到相邻亮纹之间的距离L2，记录光程差的变化量。

5. 重复步骤4多次，得到一组光程差的变化量和相应亮纹间距离的数据。

实验数据处理：1. 对于每一组数据，计算相邻亮纹间距离的平均值，得到一组光程差的平均值和相应亮纹间距离的数据。

2. 利用光程差计算折射率的公式：n = (L2 - L1) / (L1 - L0)，其中n为折射率，L2为光程差变化量对应的亮纹间距离，L1为变化量为零时对应的亮纹间距离，L0为零级对应的亮纹间距离。

3. 对所有测量数据求平均值，得到玻璃的平均折射率。

实验结果：测量得到玻璃的折射率为n = 1.5。

实验讨论：1. 实验中可能存在误差，例如仪器误差、操作误差等，这些误差可能导致测量结果不够准确。

2. 如有条件，可以使用其他方法对玻璃的折射率进行测量，以验证实验结果的准确性。

3. 实验中采用的玻璃样品可能存在不确定性，可以尝试使用不同种类的玻璃进行实验，并比较不同玻璃的折射率。