測定玻璃的折射率-插針法ppt課件

1、測定玻璃的折射率,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O為入射 點，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，使其中一個長邊與直線aa對齊，并畫出另一條長邊的對齊線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)肷浣牵貜?fù)實驗 記錄下每次的入射角1和 折射角2.,3,(1)在用插針法測定玻璃的折射率的實驗中，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O作為不同入射角的入射光線的共同入射點，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應(yīng)的出射光線，觀察時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，量出各個折射角r； f按公式分別計算 取三個值的算術(shù)平均值,5,以上步驟中有錯誤或不妥之處的是_； 應(yīng)改正為_ _. (2)在用插針法測定玻璃磚的折射率的實驗中，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 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 134,7,甲同學(xué)測得的折射率與真實值相比_(填“偏 大”、“偏小”或“不變”)； 乙同學(xué)測得的折射率與真實值相比_(填“偏 大”、“偏小”或“不變”)； 丙同學(xué)測得的折射率與真實值相比_,8,解析(1)有錯誤

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，觀察時看針腳是否在同一條直線上,9,(2)如圖實135所示，甲同學(xué)利用插針法確定入射光線和折射光線后，測得的入射角不受 影響，但測得的折射角比真實值偏大， 因此測得的折射率偏小 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，測得的折射率與玻璃磚的形狀無關(guān)，因此所測得的折射率與真實值相比不變,圖實135,10,如圖實136所示，丙同學(xué)用插針法確定的光線的出射點若恰在A點，則測得的折射率不變?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)知識設(shè)計了一個測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，每次測量時讓圓盤的下半部分豎直 進入液體中，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處所對應(yīng)的折射率的值為_ (2)圖中P3、P4兩位置_處所對應(yīng)的折射率大 (3)作AO的延長線交圓周于K，K處所對應(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對應(yīng)的入射角大于P3所對應(yīng)的入射角，所以P4對應(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O為圓心，以一定長

7、 度R為半徑畫圓，交入射光線OA于E點，交折射 光線OO于E點，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相互平行的表面，其中一個 表面是鍍銀的(光線不能通過此表面)現(xiàn)要測 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,實驗時，先將玻璃磚放到白紙上，使上述兩個 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)為了測量

8、折射率，應(yīng)如何正確使用大頭針P3、P4?試在題圖中標出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出光線從空氣到玻璃中的入射角1與折射角2，簡要寫出作圖步驟_ (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?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,用三棱鏡做測定玻璃折射率的實驗，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)為了測出棱鏡