测定玻璃的折射率

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r
（3）如果画出的上、下边界比实际边界偏外， 造成折射角的测量值比真实值偏大，折射率的 测量值比真实值偏小
i
r
（4）如果画出边界后，实验过程中玻璃砖如 图移动，造成折射角的测量值比真实值偏小 （或大），折射率的测量值比真实值偏大（或 小）
误差分析：
• 1、甲、乙两同学用插针法做《测定玻璃的折射 率》实验，分别得到如图所示的A、B两种实验记 录，其中虚线框表示玻璃砖的实际位置，带箭头 的 射直光路线，是甲则甲、__乙__同__学_图分测别得作的出小折的射入率射比、较折准射确、；出 误差较大的图测得的折射率偏_______（填“大” 或“小”）．
4、数据处理：
（1）计算法：量角度 计算
（2）作图法：画一个 圆与折射、入射光线相 交于A、E两点，从交点 作两条与法线垂直的线 段，量出两条线段长度
测玻璃的折射率的方法
1、用圆柱形玻璃测玻璃的折射率
用的是插针法，光路图如图1所示。
2、用不平行玻璃砖测玻璃的折射率 用的也是插针法，光路图如图2所示 。
• (1)在本题图上画出所需光路；
• (2)为了测定棱镜折谢率，需要测 量的物理量是__入_射__角__i _和 __折_射__角__r_，并在图纸上标出；
sin i
• (3)计算折射率公式是___s_in_r___
5、某同学在用等腰直角棱镜测定玻璃的折射率时，先在白
纸上作一与棱镜等大的三角形，将棱镜平放在白纸上，使其边
学生实验：测玻璃砖的折射率
• 问题：玻璃是一种透明介质，光从空 气入射到平行玻璃砖的界面上会发生 折射，如何把玻璃的折射率测出来？
1、原理：折射定律 n sin i sin r
2、方法：用插针法研究某一条光线经过平行玻璃砖， 测出折射角和入射角。
法线
i=?
空气
界面
r=?
玻璃
3、实验器材：玻璃砖、白纸 、大头针若干、
①沿P1、P2连线方向的入射光线通过 圆形玻璃后的传播方向； ②光线在玻璃内的传播方向； ③在光线的入射点作法线，标出入 射角α和折射角β； ④写出计算玻璃折射率的公式（不 必计算）。
铅笔、直尺、量角器
步骤（边听边模仿）
Ｂ
（1）铺纸（将白纸用 图钉固定在木板上）
Ｏ' Ｃ
（2）在白纸上画一条线aa’作为界面，过Ｄaa’ 上的一点O（作为入射点）画法线N’N,并画AO 作为入射光线
（3）把玻璃砖放在白纸上，使它的一边与aa’ 对齐（确保O为实际入射点） ，确定（如何确 定）玻璃砖的另一界面bb（确保出射点准确）
界与所画的三角形重合在玻璃一侧竖直插两枚大头针P1和P2， 然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住，接着 在眼睛所在的一侧再先后插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2 的像，P4挡住P3和P1和P2的像。在纸上标出的大头针位置和三棱 镜轮廓ABC如图所示。已知光线在三棱镜底面AB发生了全反射
(3)第三位学生的操作和所画的光路图都正 确无误，只是所用的玻璃砖的两个折射面 不平行（如图）．用这块玻璃砖测出的折 射率n的值将不_变_________．
2.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙
三位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的
关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙两同学用的 是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他
操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图．则
甲同学测得的折射率与真实值相比________(填 “偏大”“偏小”或“不变”)． 乙同学测得的折射率与真实值相比________(填 “偏大”“偏小”或“不变”)． 丙同学测得的折射率与真实值相比 __________________．
• 9、 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，在棱镜上的一侧插上两枚大 头针P1、P2，然后在棱镜的另一 侧观察调整视线使P1的像被P2挡 住，接着在眼睛所在的一侧插两 枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、 P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像， 在纸上已标明大头针位置和三棱 镜轮廓．
• 2、三位学生在测玻璃砖的折射率实验中： (1)第一位学生在纸上正确画出了玻璃砖的 两个折射面aa'和bb'．因不慎碰动了玻璃 砖，使它向aa'方向平移了一点（如图）， 以后的操作都正确无误，并仍以aa'和bb' 为折射面画出了光路图，这样测出的折射 率n的值将_不__变________（填“偏大”、 “偏小”或“不变”） (2)第二位学生为了避免笔尖触划玻璃砖的 折射面，画出的aa'和bb'都比实际的折射 面向外侧平移了一些（如图）以后的操作 都正确无误，并仍以aa'和bb'为折射面画 出了光路图，这样测出的折射率n的值将 ____偏__小_．
3、半圆形玻璃砖测玻璃的折射率。
⑴插针法，光路图如图3所示。入射光沿玻璃 砖半径方向。
4、用玻璃三棱镜测玻璃的折射率。 用插针法，原理图如图5所示。
实验与误差分析：
（1）如果边界整体向上平移，测出 的折射率不变
1.边界问题
i
r
（2）如果画出的下边界比实际下边界偏下， 造成折射角的测量值比真实值偏大，折射率 的测量值比真实值偏小
。
（1）用几何作图法，在图中准确
画出棱镜内的光路走向
（2）为了测出棱镜玻璃的折射率
，需要测量的量是
、
C
，在图上标出它们。
（3）计算折射率的公式是 。
P1
P2
P3 P4
A
B
6、某同学在测定一厚度均匀的圆柱形玻璃的折射率时， 先在白纸上作一与玻璃圆柱同半径的园，圆心为O，将玻 璃圆柱平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合，在玻璃 的一侧竖直插两枚大头针P1和P2，在另一侧再先后插两枚 大头针P3和P4，使从另一侧隔着玻璃观察时，大头P4、P3 和P2、P1的像恰好在同一直线上，移去玻璃圆柱和大头针 后，白纸上的结果如图所示，请在图中画出
（6）连接OO’，入射角i=∠AON’,折射角r＝ ∠NOO’，用量角器量出入射角和折射角，求出 对应的正弦值，记录在表格中
（7）用上述方法求出入射角分别为300、450、600时 的折射角，查出它们的正弦值，填入表格中 （8）算出不同入射角时的入射角与折射角的正弦比 值，最后求出几次实验的平均值为折射率 5、注意事项： （1）入射角一般取15o→75o为宜 （太小，相对误差大； 太大,使折射光线弱，不易观察） （2）插针要竖直，且间距适当大些（精确确定光路） （3）插针法实验，玻璃砖不能动（移动会改变光路图 ） （4）确定边界线时严禁把玻璃砖当尺子用（损坏玻璃 砖），画边界线时描两点确定边界线 （5）玻璃砖宽度在5cm以上（让折射光线长点以减小误差）
（4）在直线AO上竖直插大头针P1、P2，透过玻璃 砖观察大头针P1、P2的像，调整视线让P2挡住P1 的像。再在另一侧竖直插上两枚大头针P3、P4， 使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3、P2、P1的像， 记下P3、P4位置
（5）移去在大头针和玻璃砖，过P3、P4所在处 作直线DC与bb’交于o’（作为实际出射点）， 直线O’D代表沿AO方向入射光通过玻璃砖后的 传播方向