實(shí)驗(yàn)測(cè)定玻璃的折射率

關(guān)于實(shí)驗(yàn)測(cè)定玻璃的折射率第1頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三1.掌握測(cè)定玻璃折射率的原理。2.學(xué)會(huì)插針測(cè)定玻璃的折射率。學(xué)習(xí)目標(biāo)：重點(diǎn)難點(diǎn)：1.折射光線方向的確定2.實(shí)驗(yàn)的正確操作及減小誤差的方法目標(biāo)及重難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)器材玻璃磚、鉛筆、白紙、木板、圖釘、大頭針、量角器、直尺(或三角板)。第2頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三光線AO以一定入射角穿過(guò)平行玻璃磚，通過(guò)插針?lè)ㄕ页龈肷涔饩€AO對(duì)應(yīng)的出射光線O′B，從而確定了玻璃磚中的折射光線OO′，量出入射角θ1和折射角θ2的大小實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)n＝sinθ1/sinθ2算出玻璃的折射率．第3頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三2.在白紙上畫一條直線aa′代表兩種介質(zhì)的界面，過(guò)aa′上的一點(diǎn)O畫出界面的法線NN′，并畫一條線段AO作為入射光線。實(shí)驗(yàn)步驟3.把長(zhǎng)方形的玻璃磚放在白紙上，使它的一個(gè)長(zhǎng)邊跟aa′對(duì)齊，并畫出玻璃磚的另一長(zhǎng)邊bb′。1.用圖釘把白紙固定在木板上。第4頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三5.在玻璃磚bb′側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像。調(diào)整視線直到P1的像被P2的像擋?。辉僭赽b′側(cè)插上大頭針P3、P4，使P3能擋住P1、P2的像，P4能擋住P1、P2的像及P3本身。實(shí)驗(yàn)步驟6.移去玻璃磚，記下P1、P2、P3、P4的位置。過(guò)P3、P4作直線交bb′于O′，連結(jié)O、O′，OO′是折射光線,∠AON為入射角θ1，∠O′ON′為折射角θ24.在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2第5頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三7.用量角器量出入射角θ1和折射角θ2，查出它們的正弦值，并把這些數(shù)據(jù)填入記錄表格里．8.用上述方法分別求出入射角是15°、30°、45°、60°、75°時(shí)的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，記入表格里．9.算出不同入射角時(shí)sinθ1/sinθ2的值，求出幾次實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得數(shù)據(jù)的平均值，就是玻璃的折射率．實(shí)驗(yàn)步驟第6頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三1.實(shí)驗(yàn)中，玻璃磚在紙上的位置不可移動(dòng)．2.用手拿玻璃磚時(shí),手只能接觸玻璃的毛面或棱，不能觸摸光潔的光學(xué)面，嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)尺子畫玻璃磚的另一邊bb′.注意事項(xiàng)3.大頭針P1與P2、P3與P4間的距離應(yīng)大一些以減小確定光路方向時(shí)造成的誤差。而且大頭針應(yīng)豎直地插在白紙上?？聪竦臅r(shí)候主要是看大頭針針腳的像。第7頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三4.實(shí)驗(yàn)時(shí)，入射角θ1不宜過(guò)小，否則會(huì)增大測(cè)量角度的誤差；入射角也不宜過(guò)大，因入射角太大時(shí)，折射光線太弱．注意事項(xiàng)6.玻璃磚應(yīng)選用寬度較大的，宜在5cm以上，若寬度太小，則測(cè)量誤差較大．5.為減小誤差，要改變?nèi)肷浣侵貜?fù)實(shí)驗(yàn),所以應(yīng)將每次實(shí)驗(yàn)所得的插孔進(jìn)行編號(hào),以免造成混亂．第8頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三以sinθ1值為橫坐標(biāo)、以sinθ2值為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，多次改變?nèi)肷浣?、測(cè)得相應(yīng)折射角并查出它們的正弦值，利用以上數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線，得到一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，斜率為k，又根據(jù)折射定律可得n＝sinθ1/sinθ2，則k＝1/n，故玻璃磚折射率n＝1/k其他方法1第9頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三在找到入射光線和折射光線以后，以入射點(diǎn)O為圓心，以任意長(zhǎng)為半徑畫圓，分別與AO交于C點(diǎn)，與OO′交于D點(diǎn)，過(guò)C、D兩點(diǎn)分別向NN′作垂線，交NN′于C′、D′，用直尺量出CC′和DD′的長(zhǎng)其他方法2第10頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三由于sinθ1＝CC′/CO，sinθ2＝DD′/DO，而CO＝DO，所以折射率：n1＝sinθ1/sinθ2＝CC′/DD′重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，求得各次折射率的計(jì)算值，然后求其平均值即為玻璃磚折射率的測(cè)量值．其他方法2第11頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三用半圓形玻璃磚代替長(zhǎng)方形玻璃磚，做法如下：其他方法3在玻璃磚另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3，作光路圖則折射率n＝sinθ1/sinθ2＝AB/CD在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2，確定入射光線，并讓入射光線過(guò)圓心O，第12頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三某同學(xué)用插針?lè)y(cè)定半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線剛好過(guò)O點(diǎn)誤差分析該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一小角度，由此測(cè)得玻璃磚的折射率將______偏大(填“偏小”、“偏大”或“不變”)。第13頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三在做測(cè)定玻璃折射率n的實(shí)驗(yàn)時(shí)：(1)甲同學(xué)在紙上畫出玻璃磚的兩個(gè)界面ab和cd時(shí)不慎碰了玻璃磚使它向ab方向平移了一些，其后的操作都正確．但畫光路圖時(shí)，將折射點(diǎn)確定在ab和cd上，則測(cè)出的n值將________．誤差分析不變第14頁(yè)，講稿共16頁(yè)，2023年5月2日，星期三(2)乙同學(xué)畫出的a′b′和c′d′都比實(shí)際界面向外側(cè)平移了一些，以后的操