插針法測定玻璃磚的折射率實(shí)驗(yàn)

1、插針法測定玻璃磚的折射率實(shí)驗(yàn) 【實(shí)驗(yàn)原理】 光線射向底面平行的玻璃磚后將在玻璃磚內(nèi)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而出射光線與入射光線平行。由插針法可以確定入射光線與出射光線的路徑，而由光線在玻璃磚底面上的入射點(diǎn)和出射點(diǎn)可以確定光線在玻璃磚內(nèi)的傳播路徑，從而能測出光線射向玻璃磚的入射角i和在玻璃磚內(nèi)的折射角i′，由n=sini/sini′即能求出玻璃的折射率。 【目的和要求】 應(yīng)用折射定律測定玻璃的折射率，加深對折射定律的理解。 【儀器和器材】 玻璃磚(J2506型)，鋼直尺，大頭針，量角器或圓規(guī)，圖板，圖釘或透明膠帶，白紙或坐標(biāo)紙。 【實(shí)驗(yàn)方法】 1.插針 將一張八開的白紙

2、或坐標(biāo)統(tǒng)，平鋪在繪圖板上，用圖釘或透明膠帶固定，玻璃磚平放在紙中央。取一枚大頭針，緊貼玻璃磚上底面AE的中點(diǎn)附近，垂直插牢在圖板上。插針點(diǎn)為O點(diǎn)，取第二枚大頭針，垂直插在O點(diǎn)左上方的O1點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)者的眼睛在玻璃磚下底面CD的下方，沿水平方向透過玻璃磚觀察插在O、O1點(diǎn)處的大頭針，移動觀察位置，使兩枚大頭針位于一直線上。然后在玻璃磚下底面CD的下方， 頁 1 第沿著O1O的方向再在點(diǎn)O2、O3處插兩枚大頭針，觀察者應(yīng)看到插在O1、O、O2、O3的四枚大頭針在一直線上。 拔下大頭針，標(biāo)好插針點(diǎn)O1、O、O2、O3。筆尖貼緊玻璃磚畫下它的輪廓線AECD，如圖5.1-1所示。 2.作圖 取走玻璃磚，連直

3、線O1O、O2O3，延長O3O2交DC邊干O′，連OO′。過點(diǎn)O作AE的垂線NN′，則O1O為入射光線，OO′為折射光線，ON為法線，∠O1ON為入射角i，∠O′ON′為折射角i′，如圖5.1-2所示。 3.測量計算 根據(jù)圖5.1-2，有兩種計算折射率的方法。 (1)用量角器在圖5.1-2上量出入射角i及折射角i′，代入折射定律公式 n=sini/sini′ 計算出折射率n。 (2)如

4、圖5.1-2所示，延長OO′，以O(shè)為圓心，R(大于100毫米)為半徑作圓，分別與入射光線O1O交于P，與折射光線OO′的延長線交于P′。過PP′作NN′的垂線，垂足分別為BB′，剛 sini=PB/R sini′=P′B′/R 頁 2 第 n=sini/sini′=PB/P′B′ 用鋼直尺測出PB及P′B′，代入上式即可計算出折射率。 根據(jù)圖5.1-2，用上述兩種方法測得的結(jié)果列在表中。 表 1 i i′ n PB P′B′ n 45° 28° 151 807毫米 538毫米 150 【思考題】 1.為了提高實(shí)驗(yàn)的精度，減小誤差，在圖5.1-2中下面的哪種辦法是可取的? (1)增大插針O、O1之間的距離。 (2)減小插針O、O1之間的距離。 頁 3 第 (3)適當(dāng)增大入射角i。 (4)減小入射角i。 2.有同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)時如所