测定介质折射率的方法汇总

20.9°
30.5°
38.0°
28.8°
0.497
数据处理法二：图象法
作sini—sinr图象，函数关系：sini = n sinr 所以图象的斜率即表示折射率！ （ＡＣＤ）
思考：如果某同学在完成了光路图后发现自己没带量角 器，只用毫米刻度尺和圆规，他能求出折射率吗？
Sini＝cd／R Sinr＝ef／R
n
d l
l 2 h2 d 2 h2
练习:1、如下图所示：一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、P3、P4四枚大头针时， 1.73 ．有一同学把 P3、P4恰可挡住P1、P2所成的像，则该玻璃砖的折射率n＝______ 大头针插在P1′、P2′位置时，沿着P4、P3的方向看不到大头针的像，其原因 P1′、P2′的光线在MN处发生全反射 是经 _______________________ ．
例1：用一束光线垂直于玻璃砖直径平面射入圆心O，以O为转轴
在水平面内缓慢转动半圆形玻璃砖，当刚转过θ角时，观察者 在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线。这样就可以知道该玻璃 砖的折射率n的大小。
思考：以上方法所测θ即为 临界角 ,玻 璃折射率n= 1/sin θ
3、利用视深公式 n=h/h′(视深法） 方法：在一盛水的烧杯底部放一粒绿豆，在水面上方吊 一根 针，如图所示。调节针的位置，直到针尖在水中的像与看到的 ， 绿豆重合，测出针尖距水面距离即为杯中水的视深h′，再测出 水的实际深度h ，则水的折射率n=h/h′
n=sini／sinr=cd／ef
思考：在利用插针法“测定玻璃的折射率”实验中：
（１）甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa／和bb／后，实验中不 小心碰了玻璃砖使它向aa／方向平移了少许（其它操作均正确无误）。如图 （a）所示。则他测出的折射率值将 （ 不变 ） （２）乙同学在画界面时，不自觉地将两界面aa／、bb／间距画得比玻璃砖 宽度大些（其它操作均正确无误），如图（b）所示，则他测得折射率将 （ 偏小 ）
4、成像法：利用水面的反射成像和水的折射成像 在一盛满水的烧杯中，紧挨杯口竖直插一直尺，在直尺的对面 观察水面，能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像， 若从点P看到直尺水下最低点的刻度B的像（折射成像）恰好跟 直尺在水面上刻度A的像（反射成像）重合，读出AC、BC的长， 量出烧杯内径d，即可求出水的折射率
OC n OA` OC OB
AC
d
2
d
2

d BC 2 d 2

BC AC
2 2
d d
2 2

d i r i
O
5、观察法：利用光的折射定律
取一圆筒，放在水平桌面上，如图所示，从点A观察，调整 视线恰好看到筒底边缘点B，慢慢向筒中注入清水至满，仍从点 A观察，能看到筒底的点C，记录点C位置，量出筒高h，筒的内 径d及C到筒另一边缘D的距离l，则：
i
30° 45° 60°
sini
0.500 0.707 0.866
百度文库
r
20.9° 30.5° 38.0°
sinr
0.357 0.508 0.616
n
1.40 1.39 1.41
n平均值
1.40
乙设计的表格
次数 i 1 30° 2 45° 3 60° 各平均值 45° 正弦值 0.707 n 1.42
r
测定介质折射率的方法汇总
高二物理5月
一、实验原理
如图，利用平行玻璃砖对光路的侧移，用插针法找出 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i和折射角r,根据 n=sini/sinr 计算出玻璃的折射率．
二、基本操作步骤：
１、固定白纸于绘图板． ２、画出界面线aa′、法线NN′和入射光线OA. 3、放好玻璃砖，画下界面bb′. 4、插针法定出射光线：在OA上竖直插上P1、P2，透过 玻璃砖观P1、P2的像，调整视线直到P2的像挡住P1的 像，再在观察者一 侧竖直插P3、P4，使P3挡住P1、P2 的 像，P4挡住 P3本身和P1、P2 的像，记下P3、P4的位置。 5、作图确定出射光O′B、出射点O′、折射光线ＯＯ′. 6、测量入射角i和折射角r，查出正弦值并记入表格 7、分别测出i为30°、45°、60°、75°时的折射角，查 出正弦值，计算不同入射角时折射率，并求其平均值。
思考:当入射角足够大时,在平行玻璃砖的下表面上会不会发生全反射?
不会!
2、如图所示的装置可以测定棱镜的折射率，其中ABC表示待测直角棱镜的横截 面，棱镜的两个锐角α和β都是已知的，紧贴直角边AC的是一块平面镜，将束光 线SO入射到棱镜的AB面上，适当调整SO的入射方向，使从AB面出射的光线与入射 SO与AB夹角i 光线SO恰好重合，在这种情况下，仅需要测出一个物理量 ________ 就 α 。 可以算出该棱镜的折射率，则计算折射率的表达式为n= cosi/sin _________
i
3、将直角坐标系和等腰直角棱镜ABO如图3所示放置，腰长为16cm，为 了测棱镜这种物质的折射率，从 OB边的D点注视A棱，发现A棱的视位置 在C点，在O、C两点插上大头针，取走棱镜，若D、C两点的位置坐标分 别为（0，12），和（9，0），则棱镜的折射率为多少？ 由图可得：DC=15cm；DA=20cm r OD sin r DA 20 4 n DC OD sin i DC 15 3 12cm DA
i
r
9cm
i
小结： 关于测折射率的实验方案还有很多，其实我们做过的求 折射率的题都可以作为测折射率的实验，实验的原则是， 充分利用光的反射、折射、全反射的几何关系，巧妙的 设计，使实验易于操作、数据易于处理，希望同学们开 动脑筋，自己设计测折射率的实验，然后大家一起交流。
a b (a)
a／ b／
a
（b）
a／
b
b／
三、测折射率方法 1、利用n=sini/sinr （插针法等）
２、利用n=1/sinC (全反射法）
3、利用视深公式 n=h/h′(视深法） 4、成像法：利用水面的反射成像和水的折射成像 5、观察法：利用光的折射定律
２、利用n=1/sinC (全反射法）
三、注意事项
1、大头针竖直插在纸上，间距要稍大一些。 2、入射角不宜太大或太小，一般在15° —75°间。 3、实验中，玻璃砖与白纸的位置都不能改变。
数据处理法一：
1.在测定玻璃折射率的实验中，两位同学各设计了一个数据记录表，你认为 谁是对的？并简要说明理由。
甲设计的表格 （正确）
次数 1 2 3