魯科版選擇性必修第一冊4.2科學(xué)測量玻璃的折射率課件（16張）

4.2科學(xué)測量：玻璃的折射率第4章光的折射和全反射魯科版（2019版）選擇性必修1測量玻璃的折射率11.1實驗?zāi)康?．測量玻璃的折射率。2．學(xué)習(xí)用插針法確定光路。1.2實驗器材木板、白紙、玻璃磚、大頭針、圖釘、刻度尺、量角器、鉛筆。1.3實驗原理與設(shè)計當(dāng)光從空氣射入玻璃時，根據(jù)折射定律sini/sinr=n，測出入射角i和折射角r，就可計算出玻璃的折射率。如圖所示，透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2，調(diào)整視線方向，直到P2

的像擋住P1的像。再在觀察者同一側(cè)依次插入大頭針P3、P4，使P3

擋住P1、P2

的像，P4

擋住P3

和P1、P2

的像。這樣，P1、P2

以及P3、P4

的連線分別代表入射光和經(jīng)玻璃磚折射后射出的光，由此便可畫出光路圖并測出入射角和折射角。1測量玻璃的折射率1.4實驗步驟1．把白紙固定在木板上，再將玻璃磚放在白紙上。用鉛筆描出界面aa′、bb′，利用兩枚大頭針確定入射光的方向。[如圖(a)]2．用兩枚大頭針在玻璃磚的另一側(cè)確定出射光的方向。[如圖(b)]3．取走玻璃磚，根據(jù)入射光和出射光的方向確定入射點O和出射點E，連接OE即為玻璃磚內(nèi)部的折射光。畫出過入射點O的法線NN′。[如圖(c)]4．根據(jù)畫出的光路圖測量入射角i、折射角r，填入設(shè)計的表格中。計算玻璃的折射率n＝sini/sinr。5．重復(fù)以上實驗步驟多次，最后求出玻璃折射率的平均值。1測量玻璃的折射率1.5數(shù)據(jù)處理1測量玻璃的折射率1測量玻璃的折射率1.6注意事項1．實驗時，盡可能將大頭針豎直插在紙上，且大頭針之間及大頭針與光線轉(zhuǎn)折點之間的距離要稍大一些。2．入射角θ1應(yīng)適當(dāng)大一些，以減小測量角度的誤差，但入射角不宜太大。3．在操作時，手不能觸摸玻璃磚的光潔面。更不能把玻璃磚界面當(dāng)尺子畫界線。4．在實驗過程中，玻璃磚與白紙的相對位置不能改變。5．玻璃磚應(yīng)選用寬度較大的，宜在5cm以上。若寬度太小，則測量誤差較大。1測量玻璃的折射率1.7實驗誤差1．入射光線和出射光線畫得不夠精確。因此，要求插大頭針時兩大頭針間距應(yīng)稍大。2．入射角、折射角測量不精確。為減小測角時的相對誤差，入射角要稍大些，但不宜太大，入射角太大時，反射光較強，折射光會相對較弱。2例題習(xí)題課本P96---3.如圖所示，關(guān)于用插針法測量玻璃折射率的實驗，下列說法正確的是（）A.P1、P2

及P3、P4

之間的距離適當(dāng)大些，可提高準(zhǔn)確度；B.P1、P2

及P3、P4

之間的距離取得小些，可提高準(zhǔn)確度；C.入射角i適當(dāng)大些，可提高準(zhǔn)確度；D.入射角i越大，準(zhǔn)確度越高；2例題習(xí)題課本P96---4.某同學(xué)做“測量玻璃的折射率”實驗，操作時將玻璃磚的界線aa'、bb'畫好后誤用了另一塊寬度稍窄的玻璃磚，如圖所示。實驗中除用原界線外，其他操作都正確，這樣測得的玻璃折射率與真實值相比是偏大還是偏??？為什么？aa’bb’aa’bb’變形1變形22例題習(xí)題課本P96---5.利用激光可測量玻璃的折射率。在如圖所示的光路中，A為激光的出射點，O為半圓形玻璃磚橫截面的圓心，AO過半圓頂點。從點A發(fā)出的光束與AO成α角，以入射角i入射到半圓弧上，出射光平行于AO，求此玻璃的折射率。2例題習(xí)題課本P96---6.用插針法測定透明玻璃的折射率時，O為半圓形玻璃磚截面的圓心，使入射光跟玻璃磚的平面垂直，在如圖所示的四個圖中，P1、P2、P3

和P4

是學(xué)生實驗插針的結(jié)果。（1）在這四個圖中，肯定把針插錯了的是_________。（2）在這四個圖中，可比較準(zhǔn)確地測出玻璃折射率的是______。在該圖中畫出光路圖，并標(biāo)出需要測量的折射角和入射角。計算玻璃折射率的公式是__________________。2例題習(xí)題[例題1]

例題：(1)幾位同學(xué)做“用插針法測定玻璃折射率”的實驗，圖示直線aa′、bb′表示在白紙上畫出的玻璃磚的兩個界面。幾位同學(xué)進行了如下操作，A．甲同學(xué)選定的玻璃磚兩個光學(xué)面aa′與bb′不平行，其他操作正確B．乙同學(xué)在白紙上正確畫出平行玻璃磚的兩個界面aa′和bb′后，將玻璃磚向aa′方向平移了少許，其他操作正確C．丙同學(xué)在白紙上畫aa′、bb′兩界面時，其間距比平行玻璃磚兩光學(xué)面的間距稍微大些，其他操作正確上述幾位同學(xué)的操作，對玻璃折射率的測定結(jié)果沒有影響的是

(填寫選項前的字母)。AB2例題習(xí)題(2)在用插針法測玻璃磚折射率的實驗中，已確定好入射方向AO，插了兩枚大頭針P1和P2，如圖所示(①②③是三條直線)。在以后的操作說法中你認(rèn)為正確的是

。A．在bb′側(cè)調(diào)整觀察視線，另兩枚大頭針P3和P4可能插在③線上B．保持O點不動，減小入射角，在bb′側(cè)調(diào)整觀察視線，另兩枚大頭針P3和P4可能插在①線上C．保持O點不動，增大入射角，在bb′側(cè)調(diào)整觀察視線，看不清P1和P2的像，這可能是光在bb′側(cè)面發(fā)生全反射B2例題習(xí)題[例題2]

在“測定玻璃的折射率”實驗中，(1)為了取得較好的實驗效果，A．必須選用上下表面平行的玻璃磚B．選擇的入射角應(yīng)盡量小些C．大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上D．大頭針P1和P2及P3和P4之間的距離適當(dāng)大些其中正確的是

。(2)一位同學(xué)在畫界面時，不小心將兩界面aa′和bb′間距畫得比玻璃磚寬度大些，如圖甲所示，則他測得的折射率

(填“偏大”“偏小”或“不變”)。(3)另一位同學(xué)在量入射角和折