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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P1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P1、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P1′和P2′（在下方观察，可以看到P1′、P2′、P3、P4在一条直线上）。
P1、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，P1、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砖 （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P1、P2 。
4、在玻璃砖的下放观察P1、P2的像，并用大头针 挡住它们的像P1′、P2′，将P3插入白纸。
5、再用大头针 挡住P1′、P2′和P3, 并插入白纸。
6、取下玻璃砖，用三角板过P1、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。
日照实验高中2018级高三一轮复习导学案
命题人：宋明文
审核：陈彦双
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实验：测定玻璃的折射率、用双缝干涉测光的波长
考点一 测定玻璃的折射率
1.如图甲所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜，并确定AB和AC界面的位置。然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和P2的像。
(1)此后正确的操作步骤是________。
A．插上大头针P3，使P3挡住P2的像
B．插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像
C．插上大头针P4，使P4挡住P3的像
D．插上大头针P4，使P4挡住P1、P2的像和P3
(2)正确完成上述操作后，在纸上标出大头针P3、P4的位置(图中已标出)。为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干条辅助线，如图乙、丙所示。能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图________(选填“乙”或“丙”)，所测玻璃折射率的表达式n＝________(用代表线段长度的字母ED、FG表示)。
2.某同学利用“插针法”测定玻璃砖的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。
(1)此玻璃砖的折射率计算式为n＝________(用图中的θ1、θ2表示)。
(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度________(选填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。
3.现要估测一矩形玻璃砖的折射率n，给定的器材有：待测玻璃砖、白纸、铅笔、大头针1枚、直尺、直角三角板。实验时，先将直尺的一端O和另一点M标上两个明显的标记，再将玻璃砖平放在白纸上，沿其两个长边在白纸上画出两条直线AB、CD，再将直尺正面紧贴玻璃砖的左边缘放置，使O点与直线CD相交，并在白纸上记下点O、M的位置，如图所示，然后在右上方通过AB所在界面向左下方观察，调整视线方向，直到O点的像与M点的像重合，再在AB直线上插上大头针，使大头针挡住M、O的像，记下大头针P点的位置。
1 / 5 学生实验：测定玻璃的折射率
一、实验目的
测定玻璃的折射率．
二、实验原理
用插针法确定光路，找出与入射光线相对应的玻璃中的折射光线，用量角器测出入射角i和折射角r，根据折射定律计算出玻璃的折射率n＝sin i/sin r.
三、实验器材
两对面平行的玻璃砖一块，大头针四枚，白纸一张，直尺一把或三角板一个，量角器一个．
一、实验步骤
1．先在白纸上画一条直线EE′，代表两种介质的分界面；再画出一直线段AB代表入射光线；然后画出分界面上B点处的法线NN′，如图421所示．
测定玻璃的折射率
图421
2．把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边与EE′对齐．用直尺或三角板轻靠在玻璃砖的另一长边，按住直尺或三角板不动，将玻璃砖取下，画出直线FF′代表玻璃砖的另一边．
3．在直线AB上竖直地插上两枚大头针G1、G2，放回玻璃砖，然后透过玻璃砖观察大头针G1、G2的像，调整视线方向，直到G1的像被G2挡住．
4．再在观察的这一侧竖直地插上两枚大头针G3、G4，用G3挡住G1和G2的像，用G4挡住G3以及G1、G2的像．
5．移去大头针和玻璃砖，过G3、G4的插点画直线CD，与FF′相交于C点，直线CD就2 / 5 表示沿直线AB入射的光线透过玻璃砖后的光线．连接BC，BC就是玻璃砖内折射光线的路径．
6．用量角器测出入射角i和折射角r，从三角函数表中查出它们的正弦值．
7．通过上面的步骤分别测出入射角为15°、30°、45°、60°、75°时的折射角，并查出它们相应的正弦值．
二、数据处理及误差分析
此实验是通过测量入射角和折射角，然后查数学用表，找出入射角和折射角的正弦值，再代入n＝sin
isin
r中求玻璃的折射率．除运用此方法之外，还有以下处理数据的方法．
1．处理方法一
在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C点，与OO′(或OO′的延长线)交于D点，过C、D两点分别向NN′作垂线，交NN′于C′、D′，用直尺量出CC′和DD′的长．如图422所示．
插针法测定玻璃砖的折射率
实验题目：插针法测定玻璃砖的折射率
实验目的：应用折射定律测定玻璃的折射率，加深对折射定律的理解。
实验器材：玻璃砖、钢直尺、大头针、量角器或圆规、图板、图钉、白纸。
实验原理：当光斜射入两面平行的玻璃砖时，由于r=∠OO′M，又由折射定律可得i=∠A′O′b′，故OA和O′A′平行，即从玻璃砖射出的光线与入射光线平行，只是产生一定的侧移，如图1所示，只要确定入射光线和射出光线的方向，就能用量角器测出入射角i和折射角r，从而由求出折射率。
图1
图2
如图2所示，要确定通过玻璃砖的折射光线，通过插针法找出跟入射光线 对应的出射光线 ，就能求出折射光线 和折射角 ．再根据折射定律就可计算玻璃的折射率：
。
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 作为玻璃砖的上界面，画一条线段
作为入射光线，并过 点画出界面 的法线 ；
3、把长方形的玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边跟 严格对齐，并画出玻璃砖的另一个长边 ；
4、在 线段上竖直地插上两枚大头针 、 ； 5、在玻璃砖的 一侧竖直地插上大头针 ，调整眼睛观察的视线，要使 恰好能挡住 和 在玻璃砖中的虚像；
6、用同样的方法在玻璃砖的 一侧再插上大头针 、使 能同时挡住 本身和 、 的虚像；
7、记下 、 的位置，移去玻璃砖和大头针．过 、 引直线
与 交于 点，连接 、 ， 就是入射光 在玻璃砖内的折射光线的方向，入射角 =∠ ，折射角 =∠ ；
8、用量角器量出入射角 和折射角 ；
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、用上面的方法分别求出入射角是15°、30°、45°、60°和75°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、计算出不同入射角时 的值，比较一下，看它是否接近一个常数，求出几次实验中测的 的平均值，就是玻璃的折射率。
