第三单元实验测定玻璃的折射率优秀课件

2、视深法测量折射率原理
在玻璃砖底部有一发光点P，P点 发出的光线会在玻璃与空气的界 面M点处发生折射，出射光线的 反向延长线与OP的交点为P′。P′ 点是P点在玻璃砖内的虚像，P点 在 玻 璃 内 的 实 际 深 度 为 h ， P′ 点 在玻璃内的深度为h′ 称为P点的 视在深度 (简称视深)，视深h′ 的 大小与玻璃的折射率n1有关，它 们之间满足右侧的公式
形的直角边和斜边的长度，求出正弦值sinθ1
五、数据记录及处理
1、视深法
五、数据记录及处理
2、光路法
六、注意事项
（1）轻拿轻放玻璃砖时,手只能接触玻璃砖的毛面或棱, 不能触摸光洁的光学面。 （2）实验过程中，玻璃砖和白纸的相对位置不能改变。 （3）牙签应竖直地插在白纸上，且间隔要大些。 （4）实验时入射角不宜过大或过小，一般在15°～75° 之间。 （5）成像时，读数显微镜应自下而上进行调焦。 （5）玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直 尺画界线。 （6）玻璃砖应选用厚度、宽度较大的。
（3）调节目镜看清十字叉丝，接着调节读数显微镜调焦手轮， 从目镜里看清楚纸条上的字，并且消除字像同十字叉丝之间的
视差，记录此时读数显微镜镜筒位置的读数d1。 （4）将玻璃砖覆盖在该纸条上，对读数显微镜重新调焦，再 次找到纸条上字的清晰像，记录此时的读显镜筒位置读数d2。 则玻璃砖折射率可由下式计算，重复步骤（2-4），共测5次。
射三个实验定律构成几何光学 的基础，是各种光学仪器的理 交界面 论根据。折射定律可表示为
i
光密介质
光疏介质 r
n1 sin i n2 sin r
图 光线的折射
式中i, r分别为入射角和折射角，n1， n2分别为入射介质和

平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。
(1)此玻璃的折射率计算式为n=________(用图中
的θ1、θ2表示)；
(2)如果有几块宽度不同的平行玻璃砖可供选择，
大
为了减小误差，应选用宽度________(填“大”
或“小”)的玻璃砖来测量。
(3)如图所示，小但同学在实验中将玻璃砖界面aa′
能随意移。
3.P1和P2、P2和01之间，P3和P4之间、P3和02之间的距离要稍大一些。
4.入射角不能太大，也不能太小，在20°~70°之间为宜。
5.尽可能将大头针竖直地插在铺有白纸的木板上。
6.玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5cm以上。
7.不能把边界线和入射光线画的过粗。
PART 03
数据分析及处理
2.把玻璃砖放在白纸上，使它的一个界面与aa'对齐，用刻度尺
紧靠玻璃砖的另一个界面，移去玻璃砖，画出玻璃砖的另一条
界面线bb’。
a
a
'
b
b
'
实验步骤
3.放回玻璃砖，在线段AO上间隔适当距离竖直地插上2枚大头针
P1、P2,透过玻璃砖观察，调整视线的方向，直至P1的像被P2的
像挡住，在玻璃另一侧插上第三枚大头针P3,使它同时挡住P1、
少误差，应注意的问题主要有:在玻璃砖的每一侧插大头针时,必须竖直,
两枚大头针之间的距离适当大些;人射角不能太大，也不能太小;画光路
图尽量规范、精确;测量值力求精准;多测几组玻璃砖折射率，取平均值。
问题讨论及误差分析
问题：本实验中,如果没有量角器,只有圆规和三角尺，你能否测出
玻璃砖的折射率?
如右图所示，以O点为圆心，取

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。
热点一 实验步骤的考查
【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，
图3.4-5-2
(1)在本题的图上画出所需要测量的量是_入__射__角__θ_1__、
_折__射__角__θ_2__，在图上标出它们。 (3)计算折射率的公式是n＝_s_i_n_θ_1／__s_i_n_θ_2____。
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。
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。 针示帽，是 连否接在P1一、条P2直32点..线入在作上直射操。线角作交Aθ时C1应，适手当不大能一触些摸，玻以璃减砖小的测光量洁角光度学的面误，差更，不但能入把射玻角璃也砖不界宜面太当大尺。 ⑥按公式分子别画计算界si线nθ1。/sinθ2，取三个值的平均值。 过示入热P，射点3连 点 一、接OP应4P实引1尽验、一量步P直靠24骤点线.近的在E作玻考B直实璃与查线砖b验b交a′交aA过′于的C O左程′，端中O，′B使，就之表玻在示玻璃沿璃A砖砖O的方与b向b白入′侧射纸能的够的光找线相到通与对过AO玻位入璃置射砖光后不线的能对传应播改的方出变向射。。光线。 在画直出线 入A射O角上θ竖分直别5插为.玻上0°两璃、枚3砖大0°头应、针选4P51°、用的P宽入2，射度透光过较线玻；大璃砖的观，察大宜头在针P51c、mP2以的像上。。若宽度太小，则测量误差较大。 根 连(用2)据接图为光P钉了3的 将测、折 白出P4射 纸玻点定 固璃作律 定6棱直.在n由镜线＝方的s于木i折nθ板实射1/上率s验in。，θ2中需，要就测测可出量以的求的量出是入玻_璃射__的_角_折__射和_率__折。、射角是一一对应的，每次实验应将各针孔 如根图据3光. 的折重射新定律编n号＝s或inθ1重/sin画θ2一，就幅可图以求，出玻以璃免的折相射混率。。 ⑥五(3)按、计公 注算式意折分事射别项率计的算7公.s入式in是θ射1n/s＝点in_θ_2O_，_应_取_三_尽_个__量值__的靠__平_近均。值玻。璃砖aa′的左端，使之在玻璃砖的bb′侧能够找到与 ⑥__按__公__式__分A__别O_计入__算_射_s_in_光θ_1_/_线s_in_θ对_2_，_应_取__三的__个_出值__的射__平_光_均__值线_。__。_________________ 记sin下θ1P／3、sinPθ42的位六置，、移误去玻差璃分砖和析大头针。 在直线AO上竖直1插.入上两射枚光大头线针、P1、出P射2，光透过线玻的璃砖确观定察大造头成针P误1、差P2，的像故。入射侧、出射侧所插两枚大头

。
临界角测量
使用临界角方法测量玻璃折射率 时，需要将样品放置在支架上， 通过望远镜观察并调节光线角度
，找到临界点。
精度控制
为了获得更精确的折射率数值， 需要多次测量并取平均值。
使用掠入射法测定玻璃折射率
掠入射原理
当光线以很小的角度从玻璃表面 入射时，光线的折射角接近90度
，此时测量折射角比较方便。
阳能电池等领域。
06
参考文献与附录
参考文献
参考文献1 参考文献3
参考文献2 参考文献4
附录
附录1
实验报告模板
附录3
数据记录表格
附录2
实验操作视频
附录4
实验安全须知
THANKS
感谢观看
实验结果的影响。
展望与建议
拓展实验方法
可以尝试使用其他方法来测量 玻璃的折射率，如使用干涉仪
等。
增加实验样品
可以选取不同类型、不同折射 率的玻璃样品进行测量，以验 证实验结果的准确性。
深入研究原理
可以进一步探讨光的折射、反 射等现象的原理，以及它们在 不同介质之间的相互作用。
实际应用价值
可以探讨玻璃折射率在实际应 用中的价值，如光学器件、太
测定玻璃折射率课件
目 录
• 折射率概述 • 测定折射率的方法 • 实验原理及步骤 • 实验结果与讨论 • 实验结论与展望 • 参考文献与附录
01
折射率概述
定义与意义
折射率定义
折射率是描述光在介质中传播速 度减慢程度的物理量，表示光从 一个介质进入另一个介质时发生 折射的能力。
折射率的意义
折射率是光学材料的重要参数之 一，可以反映材料对光的折射、 吸收和传播等特性。

9.算出不同入射角时sinθ1/sinθ2的值，求出几次实 验时测得数据的平均值，就是玻璃的折射率．
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）
2．实验：测定玻璃的折射率
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、
铅笔、直尺、量角器
实验步骤
1.用图钉把白纸固定在木板上。 2.在白纸上画一条直线aa′代表两种介质的界面， 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。
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
误差分析
某同学用插针法测定半圆形玻璃砖的折射率。在平 铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线， 并让入射光线刚好过O点
该 同 学 在 插 大 头 针 P3 前 不小心将玻璃砖以O为 圆心顺时针转过一小角 度，由此测得玻璃砖的 折射率将_偏__大___
(填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
误差分析
在做测定玻璃折射率n的实验时： (1)甲同学在纸上画出玻璃砖的两个界面ab和cd时 不慎碰了玻璃砖使它向ab方向平移了一些，其后的 操作都正确．但画光路图时，将折射点确定在ab和 cd上，则测出的n值将___不__变___．

③调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线 到达光屏． ④安装双缝，使双缝与单缝的缝 平行 ，二者间距
5～10 cm .
⑤观察白光的干涉条纹．
⑥在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条 纹．
(2)测定单色光的波长 ①安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹．
②使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手 轮上的读数a1，转动手轮，使分划板中心刻线移动， 记下移动的条纹数n和移动后手轮的读数a2，a1与a2之 差即n条亮纹的间距． ③用刻度尺测量 双缝到光屏间距离l (d是已知的)．
一、实验“测定玻璃的折射率”
(一)实验目的
测定玻璃的折射率．
(二)实验器材
木板、白纸、 玻璃砖 、 大头针 三角板、铅笔．
(三)实验原理
折射率公式n＝
sinθ1 sinθ2 .
、图钉、量角器、
(二)实验器材
双缝干涉仪(包括光具座、光源、滤光片、单缝、双 缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头)、刻度尺．
*2.某同学在做测玻璃折射率的实验中，使用的是半圆 形玻璃砖，P1、P2、P3、P4是 按顺序插在软木板上的大头针，
如图所示．下述关于实验操作
中的做法，正确的是( BCD )
A．若任意选取P1、P2连线的方向和入射点A的位置， 都可以在圆弧右侧适当位置处插上第三个大头针，使 其同时挡住P1、P2的像 B．如果入射点A恰在玻璃砖圆心处，可不使用大头针 P4 C．可以用P1、P2连线作为入射光线，也可以用P4、P3 连线作为入射光线
(2)在所画的图上注明入射角 θ1 和折射角 θ2，并画出 虚线部分，用量角器量出 θ1 和 θ2(或用直尺测出线段 EF、 OE、GH、OG 的长度)．
(3)n＝ssiinnθθ12；(或因为 sin θ1＝OEFE，sin θ2＝GOHG，

白化病
镰刀型细胞贫血症
多指
抗 维 生 素 佝 偻 病
D
多基因遗传病
由两对以上等位基因控制的遗传病
常见病： 原发性高血压，冠心病，哮喘病， 青少年型糖尿病，唇裂，腭裂……
遗传特点：群体发病率高，家族聚集，易受环境影响
染色体异常遗传病： 猫叫综合征，21三体综合征……
分析21三体综合征产生的原因是什么？
学生的能力层面
本节的授课对象是高中二年级学生，学生具备独立完成 定量实验，分析处理试验数据，分析误差来源的能力基础。
实验教 学目的
• 折射率的概念 和内涵
物理观念 科学思维
• 科学论证 • 质疑创新
• 问题 • 证据 • 解释 • 交流
科学态度 科学探究
与责任
• 折射率的本质 • 折射定律的实际
应用
2.85
1.5614
实验效 果评价
1.学生通过分析测量角度计算正弦值有现实的困难，将计 算角度的正弦转化成边长的比值能够破解计算的难题。 2.改变入射光线重复实验，得到玻璃折射率的平均值使得 测量的结果更科学有效。 3.将课本的实验处理方法作出适当的改进，使得实验更具 有可操作性。
人类遗传病教学课件—【精品课件】
实验 过程
4.在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2 5.在玻璃砖bb′侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像。调整视线直 到P1的像被P2的像挡住；再在bb′侧插上大头针P3、P4，使P3能挡住 P1、P2的像，P4能挡住P1、P2的像及P3本身。
6.移去玻璃砖,过P3、P4作直线交bb′于O′，连结OO′，OO′是折射光线
实验：测定玻璃的折射率—【教学课件】
实验：测定玻璃的折射率
学情 分析

斜导致测量误差。
数据记录
实验过程中需要准确记 录每个插针的折射角， 以便后续数据处理和计
算。
04 数据处理与分析
数据记录
实验数据
记录实验过程中测得的所 有数据，包括插针法测得 的折射率、观察到的折射 现象等。
实验环境参数
记录实验时的温度、湿度 、气压等环境参数，以便 对实验结果进行校正。
实验操作步骤
可使用白色或黑色屏幕，以便更好地 观察折射光线的变化。
测量工具
量角器
用于测量折射角。
直尺
用于测量插针在玻璃砖表面上的投影长度。
望远镜或放大镜
用于更精确地观察插针和折射光线。
03 实验操作与注意事项
实验操作流程
调整光源角度
使光线垂直照射在玻璃板上， 确保光线与玻璃表面完全接触 。
观察折射现象
观察插针在光源照射下的折射 现象，并记录折射角。
准备实验器材
包括玻璃板、插针、光源、屏 幕、测量尺等。
插针操作
将插针插入玻璃板中，确保插 针与玻璃表面平行，并固定好 位置。
数据处理
根据折射角计算玻璃折射率。
实验操作要点
确保插针与玻璃表面平行
这是保证实验准确性的关键，可以使用测量 尺等工具辅助调整。
观察折射现象
需要仔细观察插针在光源照射下的折射现象 ，并准确记录折射角。
射率。
步骤四
重复实验多次，求取平均值， 得到更精确的结果。
02 实验器材与材料
玻璃砖
选取透明度高的玻璃 砖，确保光线能够顺 利透过。
确保玻璃砖的表面光 滑、平整，以减小误 差。
玻璃砖应具有足够的 尺寸，以便于插针和 测量。
插针
选择足够硬且不易变形的金属 针作为插针。