5 第三节 光的折射 全反射(实验：测定玻璃的折射率)

测定玻璃的折射率知识元测定玻璃的折射率知识讲解一、实验目的测定玻璃的折射率．二、实验原理折射率公式n=．三、实验器材木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、量角器、三角板、铅笔．四、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aa′作为界面，画一条线段AO作为入射光线，并过O点画出界面aa′的法线NN′．3．把长方形的玻璃砖放在白纸上，使它的一条边跟aa′对齐，并画出玻璃砖的另一个长边bb′．4．在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2．5．在玻璃砖的bb′一侧竖直地插上大头针P3，用眼睛观察调整视线要使P3能同时挡住P1和P2的像．6．同样地在玻璃砖的bb′一侧再竖直地插上大头针P4，使P4能挡住P3本身和P1、P2的像．7．记下P3、P4的位置，移去玻璃砖和大头针，过P3、P4画直线O′B与bb′交于O′点，连接OO′，OO′就是玻璃砖内的折射光线的方向，入射角θ1=∠AON，折射角θ2=∠O′ON′．8．用量角器量出入射角θ1和折射角θ2的度数．9．从三角函数表中查出入射角和折射角的正弦值，记入自己设计的表格里．10．用上面的方法分别作出入射角是30°、45°、60°时的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，把这些数据也记在表格里．11.算出不同入射角时的值，比较一下，看它们是否接近一个常数，求出几次实验中所测的平均值，这就是玻璃的折射率．12．也可用如下方法求折射率n．用圆规以O为圆心，任意长为半径画圆，交入射线于P点，交折射线于Q点；过P作法线的垂线，交于N，过Q作法线的垂线，交于N′；用刻度尺分别测出PN和QN′之长，则n=．五、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两个边aa′、bb′．2．实验过程中，玻璃砖在纸上的位置不可移动．3．大头针应竖直地插在白纸上，且玻璃砖每一侧的两枚大头针P1和P2间、P3和P4间的距离应尽量大一些，以减少确定光路方向时造成的误差．4．实验时入射角不宜过小，否则会使入射角和折射角的值偏小，增大测量误差；入射角也不宜过大，否则在bb′一侧要么看不到P1、P2的虚像，要么看到P1、P2的像模糊不清，并且变粗，不便于插大头针P3、P4．例题精讲测定玻璃的折射率例1.某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。

全反射法测量玻璃折射率实验报告下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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［课时作业］单独成册方便使用一、选择题1 •关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是（）A •一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象B •光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C.海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景D •—束色光从空气进入水中，波长将变短，色光的颜色也将发生变化E •—束白光从空气斜射进入水中，也将发生色散解析：一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象， A正确；由全反射的条件可知，内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大，故 B正确；海市蜃楼将呈现正立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景， C错误；色光进入水中，光的频率不变，颜色不变，D错误；白光斜射入水中，由于水对不同色光的折射率不同，各种色光将分开，故 E正确. 答案：ABE2.—束单色光从真空斜射向某种介质的表面, 列说法中正确的是（）A .此介质的折射率等于1.5C.当光线从介质射向真空中时，入射角大于45 °寸可发生全反射现象D.当光线从介质射向真空中时，入射角小于30 °寸可能发生全反射现象B .此介质的折射率等于，2E.光进入介质时波长变短sin 45 ° l解析：n = sn而三.2,选项A错，B对.当光线从介质中射向真空中时，随入射角增大折射角增大，当折射角等于 90 °寸，即发生全反射，此时入射角为 C，■ °则有n =V2= sj n c，解得C = 45° °即入射角大于等于45°时发生全反射现象，选项C对，D错.因进入介质后光速变小，而频率不变，故 E对.答案：BCE3.如图所示是一玻璃球体，其半径为 R, O 为球心，AB 为水 平直径.M 点是玻璃球的最高点，来自B 点的光线BD 从D 点射出，出射光线平行于 AB,已知/ ABD = 30°光在真空 中的传播速度为C,则（） A •此玻璃的折射率为 33RB.光线从B 到D 需用时十 C •该玻璃球的临界角应小于45°D •若增大/ ABD ，光线不可能在DM 段发生全反射现象E •若减小/ ABD ，从AD 段射出的光线均平行于 AB 解析：由题图可知光线在D 点的入射角为i = 30°折射角为r = 60°由折射率的定义得门=書；卡■知n = （3，A 正确；光线在玻璃中的传播速度为 v=卡二申®Z ABD ，则光线射向DM 段时入射角增大，射向M 点时为45°而临界角满足sinC = £= _3<q — sin 45，°即光线可以在DM 段发生全反射现象，C 正确，D 错误； 要使出射光线平行于AB ，则入射角必为30。

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。

实验报告：测定玻璃的折射率【实验目的】应用光的折射定律测定玻璃的折射率【实验原理】如图1所示，在玻璃砖的上方插两颗大头针P］和P2,在玻璃砖的下方观察时，由于光线的两次折射，P1和P2的虚像将在—和的位置。

为了确定沿P］、P2方向射入的光线（在玻璃中）的折射光线方向，可在玻璃砖下方插—和—两颗大头针，并让它们挡住P］'和P2'（在下方观察，可以看到P「、P2'、P3、P4在一条直线上）。

P］、P2的连线与玻璃砖上边缘交点为O，P3、P4的连线与玻璃砖上边缘交点为O'，连接O、O'即是玻璃中的。

测量入射角和折射角，利用即可得出玻璃的折射率。

【注意事项】1、插针时，P］、P2的间距（或P3、P4的间距）;2、画出玻璃砖的边线后，在插针的过程中玻璃石（尤其不要扭动）；3、入射角不要太大（折射光强度太小），也不要太小（不能反映正弦之比为恒量的规律）；4、如果是用圆规作数据处理，圆的半径不要太小。

【实验器材】玻璃砖、白纸、泡沫塑料板（图钉）、、三角板、量角器（或圆规）【实验步骤】1、将白纸用图钉钉在泡沫塑料板上。

2、将玻璃砖放在白纸上，借助三角板画出玻璃砖的__________ 。

3、按图1所示放好玻璃砖后，插上大头针与、P2。

4、在玻璃砖的下放观察P「P2的像，并用大头针挡住它们的像P「、P2'，将％插入白纸。

5、再用大头针___ 挡住P「、P2'和P3并插入白纸。

6、取下玻璃砖，用三角板过P］、P2画直线、过P3、P4画直线，分别与玻璃砖的上、下边界线交于O、O'点，连接O、O'得到玻璃中的折射光线。

7、量出入射角和折射角，用折射定律计算玻璃的折射率。

8、改变，重复2〜7步骤，多测几组。

【数据处理】数据组次入射角0 .折射角" sin0 ,sin e 2折射率n n的平均值12345。

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。

《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斜射入玻璃时，入射角 i 和折射角 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，就可以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、平木板。

四、实验步骤1、把白纸平铺在平木板上，用铅笔在白纸上画出一条直线 aa'，作为界面。

2、把玻璃砖平放在白纸上，使玻璃砖的一个长边与直线 aa'对齐。

3、用大头针在玻璃砖的另一侧分别插上 P1、P2 两枚大头针，使P1、P2 的针尖大致在同一直线上。

4、眼睛在玻璃砖的另一侧观察，在白纸上分别插上 P3、P4 两枚大头针，使 P3 挡住 P1、P2 的像，P4 挡住 P3 和 P1、P2 的像。

5、移去玻璃砖和大头针，过 P1、P2 作直线 O1O2 交 aa'于 O 点，过 P3、P4 作直线 O3O4 交 aa'于 O'点，连接 OO'。

6、用量角器分别测量入射角 i 和折射角 r。

7、改变入射角，重复步骤 3 至 6，多测几组数据。

五、数据处理1、计算每次测量的折射率 n ＝ sin i ／ sin r 。

2、求折射率的平均值，得到玻璃的折射率。

六、注意事项1、玻璃砖要与纸面垂直。

2、插大头针时，要使大头针的针尖大致在同一直线上。

3、入射角不宜过大或过小，一般在 30°至 60°之间。

4、测量入射角和折射角时，要尽量准确。

七、误差分析1、测量误差：入射角和折射角的测量存在误差，可能导致折射率的计算不准确。

2、作图误差：在确定光线的光路时，作图不准确会引入误差。

3、仪器误差：量角器的精度有限，也会影响测量结果的准确性。

八、实验拓展1、思考如果玻璃砖的两个表面不平行，对实验结果会有什么影响？2、尝试用其他方法测定玻璃的折射率，比如利用全反射现象。

2019-2020年高三物理新课光的折射全反射光的色散实验：测定玻璃的折射率人教版一. 本周教学内容：高三新课：光的折射全反射光的色散实验：测定玻璃的折射率二. 知识要点：1. 光的折射现象：光从一种介质进入到另一种介质时传播方向发生改变的现象。

注意：（1）入射光线和法线的夹角叫入射角，折射光线和法线的夹角叫折射角。

两者都不是光线跟界面的夹角。

（2）在光的折射现象中，光路是可逆的。

2. 折射定律：（斯涅耳定律）（1）内容：折射光线跟入射光线和法线在同一平面上，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。

（2）公式：（常数）（3）注意：①是入射角正弦跟折射角正弦成正比。

而不是入射角跟折射角成正比；②光由空气进入介质时，光由介质进入空气时3. 折射率（1）定义：光从真空射入某种介质发生折射的时候，入射角的正弦和折射角的正弦之比称为该介质的折射率。

反映介质的光学性质，说明介质对光的偏折本领。

（2）公式：（介质的折射率等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度v之比）（3）注意：①∵，∴任何介质的折射率，不论是由真空进入介质，还是由介质进入真空，公式中的分子是指在真空中光线与法线的夹角；②介质的折射率由介质本身的特性及光的频率（以后将学到）共同决定；③在折射现象中，当入射角为时，折射角也为。

这是个特殊情况，但仍是折射现象，千万不要认为折射光线没偏折就不是折射现象。

可用理解；。

4. 光密介质和光疏介质：不同折射率的介质相比较，折射率小的介质叫光疏介质，折射率大的介质叫光密介质。

光从光密介质射入光疏介质时，折射角大于入射角。

5. 全反射现象：光从光密介质射入光疏介质时，随着入射角逐渐增大，折射光线离法线越来越远，强度越来越弱，反射光线越来越强，当折射角达到时，折射光线消失，只剩下反射光线。

这种现象称为全反射现象。

6. 产生全反射的条件（1）临界角：折射角等于时的入射角称为临界角。