測(cè)定玻璃的折射率-插針法ppt課件

1、測(cè)定玻璃的折射率,插針法,1,(1)如圖所示，用圖釘把白紙固定在木板上 (2)在白紙上畫一條直線aa，并取aa上的一點(diǎn)O為入射 點(diǎn)，作過O的法線NN. (3)畫出直線AO作為入射光線，并在AO上插上P1、P2兩枚大頭針 (4)在白紙上放上玻璃磚，使其中一個(gè)長(zhǎng)邊與直線aa對(duì)齊，并畫出另一條長(zhǎng)邊的對(duì)齊線bb. (5)通過玻璃磚觀察并調(diào)整視 線方向，使P1的像被P2擋住， 然后在觀察一側(cè)插上大頭針 P3，使P3同時(shí)擋住P2、P1 的像，再插上P4擋住P3及 P2、P1的像,2,(6)移去玻璃磚，拔去大頭針，由大頭針P3、P4的針孔位置確 定出射光線OB及出射點(diǎn)O，連接O、O得線段OO， 則OO即玻璃

2、磚內(nèi)的折射光線 (7)用量角器測(cè)量入射角1和折射角2，并查出其正弦值sin1和sin2. (8)改變?nèi)肷浣?，重?fù)實(shí)驗(yàn) 記錄下每次的入射角1和 折射角2.,3,(1)在用插針法測(cè)定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的操作步驟如下： a用圖釘將記錄光路的白紙固定在平板上； b手拿玻璃磚的毛面或棱，將其輕放在白紙上； c用鉛筆環(huán)繞玻璃磚畫出邊界aa和bb； d在aa上選擇一點(diǎn)O作為不同入射角的入射光線的共同入射點(diǎn)，畫出入射角i分別為0、30、45的入射光線；,4,e用“插針法”分別得到各條入射光線對(duì)應(yīng)的出射光線，觀察時(shí)著重看大頭針針帽是否在一條直線上，取下玻璃磚、大頭針，連接各針孔，發(fā)現(xiàn)所畫折射光線中有兩

3、條相交，量出各個(gè)折射角r； f按公式分別計(jì)算 取三個(gè)值的算術(shù)平均值,5,以上步驟中有錯(cuò)誤或不妥之處的是_； 應(yīng)改正為_ _. (2)在用插針法測(cè)定玻璃磚的折射率的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出的界面aa、bb與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖實(shí) 134甲、乙和丙所示，其中甲、丙兩同學(xué)用的是矩形玻璃磚，乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚他們的其他操作均正確，且均以aa、bb為界面畫光路圖則：,6,圖實(shí) 134,7,甲同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比_(填“偏 大”、“偏小”或“不變”)； 乙同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比_(填“偏 大”、“偏小”或“不變”)； 丙同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比_,8,解析(1)有錯(cuò)誤

4、或不妥之處的是cde.c中應(yīng)先畫出一條直線，把玻璃磚的一邊與其重合，再使直尺與玻璃磚的界面對(duì)齊，移開玻璃磚后再畫邊界線；d中入射角要取0以外的三組數(shù)據(jù)；e中大頭針要豎直插牢，觀察時(shí)看針腳是否在同一條直線上,9,(2)如圖實(shí)135所示，甲同學(xué)利用插針法確定入射光線和折射光線后，測(cè)得的入射角不受 影響，但測(cè)得的折射角比真實(shí)值偏大， 因此測(cè)得的折射率偏小 乙同學(xué)雖用的是梯形玻璃磚，但 所畫邊界線與玻璃磚重合，測(cè)得的折射率與玻璃磚的形狀無關(guān)，因此所測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比不變,圖實(shí)135,10,如圖實(shí)136所示，丙同學(xué)用插針法確定的光線的出射點(diǎn)若恰在A點(diǎn)，則測(cè)得的折射率不變?nèi)粼赽A之間則偏小，若在bA

5、之間則偏大,答案(1)cde見解析 (2)偏小不變 可能偏小、可能偏大、可能不變,圖實(shí)136,11,學(xué)校開展研究性學(xué)習(xí)，某研究小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量液體折射率的儀器，如圖所示在一圓盤上，過其圓心O作兩條互相垂直的直徑BC、EF，在半徑OA上，垂直盤面插下兩枚大頭針P1、P2，并保持P1、P2位置不變，每次測(cè)量時(shí)讓圓盤的下半部分豎直 進(jìn)入液體中，而且總使得液面 與直徑BC相平，EF作為界面 的法線，而后在圖中右上方區(qū) 域觀察P1、P2的像，,12,并在圓周上插上大頭針P3，使P3正好擋住P1、P2的像，同學(xué)們通過計(jì)算，預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)P3所插的

6、位置，就可直接讀出液體折射率的值回答下列問題：,13,(1)若AOF30，OP3與OC的夾角為30，則P3處所對(duì)應(yīng)的折射率的值為_ (2)圖中P3、P4兩位置_處所對(duì)應(yīng)的折射率大 (3)作AO的延長(zhǎng)線交圓周于K，K處所對(duì)應(yīng)的折射率值應(yīng)為_,14,解析(1)根據(jù)折射定律n 題中160，2AOF30，所以n 1.73. (2)圖中P4對(duì)應(yīng)的入射角大于P3所對(duì)應(yīng)的入射角，所以P4對(duì)應(yīng)的折射率大 (3)因A、O、K在一條直線上，入射角等于折射角，所以K處對(duì)應(yīng)的折射率應(yīng)為1.,答案(1)1.73(2)P4(3)1,15,3單位圓法：在不使用量角器的情況下，可以 用單位圓法(1)以入射點(diǎn)O為圓心，以一定長(zhǎng)

7、 度R為半徑畫圓，交入射光線OA于E點(diǎn)，交折射 光線OO于E點(diǎn)，過E作NN的垂線EH，過 E作NN的垂線EH.如右圖所示,16,17,一塊玻璃磚有兩個(gè)相互平行的表面，其中一個(gè) 表面是鍍銀的(光線不能通過此表面)現(xiàn)要測(cè) 定此玻璃的折射率，給定的器材還有：白紙、 鉛筆、大頭針4枚(P1、P2、P3、P4)、帶有刻度 的直角三角板、量角器,18,實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將玻璃磚放到白紙上，使上述兩個(gè) 相互平行的表面與紙面垂直在紙上畫出直線 aa和bb，aa表示鍍銀的玻璃表面，bb 表示另一表面，如上圖所示然后，在白紙上 豎直插上兩枚大頭針P1、P2(位置如圖)用P1、 P2的連線表示入射光線,19,(1)為了測(cè)量

8、折射率，應(yīng)如何正確使用大頭針P3、P4?試在題圖中標(biāo)出P3、P4的位置,(2)然后，移去玻璃磚與大頭針試在題圖中通過作圖的方法標(biāo)出光線從空氣到玻璃中的入射角1與折射角2，簡(jiǎn)要寫出作圖步驟_ (3)寫出用1、2表示的折射率公式n_.,20,【解析】(1)在bb一側(cè)觀察P1、P2(經(jīng)bb折射，aa反射，再經(jīng)bb折射)的像，在適當(dāng)?shù)奈恢貌迳螾3，使得P3與P1、P2的像在一條直線上，即讓P3擋住P1、P2的像；再插上P4，讓它擋住P2(或P1)的像和P3.P3、P4的位置如上圖所示,21,22,用三棱鏡做測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)，先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的一側(cè)插入兩枚大頭針P1和P2，然后在棱鏡的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2擋住接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像，在紙上標(biāo)出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖所示,23,(1)在本題的圖上畫出所需的光路； (2)為了測(cè)出棱鏡