新課標選修3-4實驗__測定玻璃的折射率

1、折射率,物理意義：,光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時， 入射角的正弦與折射角的正弦之比。叫做介質(zhì)的絕對折射率，簡稱折射率,定義：,反映介質(zhì)的光學性質(zhì)的物理量,（n）,決定式： n等于光在真空中的傳播速度c 跟光在這種介質(zhì)中的傳播速度v 之比。即：,所有介質(zhì)的折射率都大于1,空氣,玻璃,折射率反映介質(zhì)對光的折射作用,如圖所示，一儲油桶，底面直徑與高均為1m。當桶內(nèi)無油時，從某點A恰能看到桶底邊緣上的某點B。當桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時，由點A沿方向AB看去，看到桶底上的點C，兩點C、B相距0.25m。求油的折射率和光在油中的傳播速度。,O,例題,O,因底面直徑和桶高相等,由此可知 AOF= AB

2、G=450,又OD=2CD,油的折射率,光在油中的傳播速度,解:,例題,由于光的折射，水中物體的位置看起來比實際位置要高些。,漁民叉魚,漁民怎樣才能叉到魚？,視深與物體的位置、液體的折射率的關系 若設水的折射率為n，水池的實際深度為h，垂直水面 往下看，其視深h可由以下求得：,假設地球表面不存在大氣層,那么人們觀察到的日出時刻與存在大氣層的情況相比, A.將提前 B.將延后 C.在某些地區(qū)將提前,在另一些地區(qū)將延后 D.不變,應用：,?,有大氣，看到太陽更早 沒有大氣，將遲一些看到太陽,第十三章,實驗,實驗理論指導,典題案例導析,智能演練提升,題型一,題型二,題型三,三、實驗器材 長方形玻璃磚

3、、白紙、木板、大頭針、圖釘、量角器、三角板(或直尺)、鉛筆。 四、實驗步驟 (1)將白紙用圖釘按在繪圖板上，先在白紙上畫出一條直線aa作為界面，過aa上的一點O畫出界面的法線NN，并畫一條線段AO作為入射光線。 (2)把平行玻璃磚平放在白紙上，使它的長邊跟aa對齊，畫出玻璃磚的另一條長邊bb。,(3)在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2，透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線的方向，直到P1的像被P2擋住。再在觀察的這一側(cè)依次插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P1、P2的像及P3，記下P3、P4的位置。 (4)移去玻璃磚連接P3、P4并延長交bb于O，連接O

4、O即為折射光線，入射角1AON，折射角2OON。 (5)用量角器測出入射角和折射角，查出它們的正弦值，將數(shù)據(jù)填入表格中。 (6)改變?nèi)肷浣?，重復實驗步驟。,圖13實1,六、注意事項 (1)實驗時，盡可能將大頭針豎直插在紙上，且P1和P2之間，P2與O點之間，P3與P4之間，P3與O點之間距離要稍大一些。 (2)入射角1應適當大一些，以減小測量角度的誤差，但入射角不宜太大，也不宜太小。 (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)玻璃磚應選用寬度較大的，宜在5 cm以上。若寬度太小，則測量誤差較大。,七

5、、誤差分析 (1)入射光線和出射光線確定得不夠精確，因此要求插大頭針時，兩大頭針間距應適當大一些。 (2)入射角和折射角的測量造成誤差，故入射角應適當大些，以減小測量的相對誤差。,八、它案設計 插針法的作用是找出玻璃磚內(nèi)的光路，其關鍵是確定入射點和出射點，而入射點和出射點是利用插針后確定的直線與界面交線相交而得到的，故實驗的關鍵是插準大頭針，畫準玻璃磚邊界線，而與所選玻璃磚兩邊平行與否無關。如用半圓形、圓形或三角形玻璃磚，均可測出其折射率，光路如圖13實3所示。,圖13實3,例1某同學用插針法測定玻璃磚的 折射率，他的實驗方法和操作步驟正確無 誤，但他處理實驗記錄時發(fā)現(xiàn)玻璃磚的兩 個光學面aa

6、與bb不平行，如圖 所示，則 () AAO與OB兩條直線平行 BAO與OB兩條直線不平行 C他測出的折射率偏大 D他測出的折射率不受影響,答案BD,例2(2012江蘇高考)測定玻璃的折射 率實驗中，在玻璃磚的一側(cè)豎直插兩個大頭 針A、B，在另一側(cè)再豎直插兩個大頭針C、 D。在插入第四個大頭針D時，要使它_ _。圖是在白紙上留下的實驗痕跡，其中直線a、a是描在紙上的玻璃磚的兩個邊。根據(jù)該圖可算得玻璃的折射率n_。(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),答案擋住C及A、B的像1.8(1.61.9都算對),例3(2011天津高考)某同學用大頭針、三角板、量角器等器材測半圓形玻璃磚的折射率。開始玻璃磚的位置如圖

7、13實6中實線所示，使大頭針 P1、P2與圓心 O 在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心 O 緩慢轉(zhuǎn)動，同時在玻璃磚的直徑邊一側(cè)觀察 P1、P2 的像，且 P2 的像擋住 P1 的像。如此觀察，當玻璃磚轉(zhuǎn)到圖中虛線位置時，上述現(xiàn)象恰好消失。此時只須測量出_，即可計算出玻璃磚的折射率。請用你的測量量表示出折射率 n _。,2,3,4,5,6,7,1,隨堂訓練能力達標,2,3,4,5,6,7,1,隨堂訓練能力達標,3,4,5,6,7,1,2,隨堂訓練能力達標,3,4,5,6,7,1,2,隨堂訓練能力達標,2,4,5,6,7,1,3,隨堂訓練能力達標,2,4,5,6,7,1,3,隨堂訓練能力達標,2,3,