物理高三復(fù)習(xí)課件選修345實(shí)驗(yàn)一測(cè)定玻璃的折射率

1、2012物理高三復(fù)習(xí)課件：選修3-4 5 實(shí)驗(yàn)（一）：測(cè)定玻璃的折射率,二、實(shí)驗(yàn)原理 如圖3.4-5-1所示，只要我們能夠找出跟某一入射光線對(duì)應(yīng)的出射光線，就能在玻璃磚中畫出對(duì)應(yīng)的折射光線，從而可以測(cè)出折射角2。根據(jù)光的折射定律nsin1/sin2，就可以求出玻璃的折射率。,圖3.4-5-1,學(xué)案5 實(shí)驗(yàn)(一)：測(cè)定玻璃的折射率,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定玻璃的折射率。,三、實(shí)驗(yàn)器材 玻璃磚、量角器、直角三角板、方木板、白紙、大頭針、圖釘、鉛筆。,四、實(shí)驗(yàn)步驟 1.用圖釘將白紙固定在方木板上。 2.在白紙上畫直線aa作為玻璃磚的一個(gè)界面，過aa上的一點(diǎn)O畫界面aa的法線NN，再畫直線AO作為入射光線。

2、 3.把梯形玻璃磚放在白紙上，使它的長(zhǎng)邊跟aa對(duì)齊，畫出玻璃磚的另外一邊bb。 4.在直線AO上豎直插上兩枚大頭針P1、P2，透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像。移動(dòng)視線的方向，直到P1的像被P2的像擋住。 5.再在觀察者的這一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3、P2和P1的像。 6.記下P3、P4的位置，移去玻璃磚和大頭針。 7.過P3、P4引一直線EB與bb交于O，OB就表示沿AO方向入射的光線通過玻璃磚后的傳播方向。 8.連接OO，OO就是玻璃磚內(nèi)折射光線的方向，入射角1AON，折射角2OON。用量角器量出入射角和折射角，從三角函數(shù)表中查出它們的正弦值，把這

3、些數(shù)據(jù)記錄在自己設(shè)計(jì)的表格里。 9.用上面方法分別測(cè)出入射角是30、45、60時(shí)的折射角，查出它們的正弦值，把得到的數(shù)據(jù)記錄在表格里。 10.算出不同入射角時(shí)sin1/sin2的比值。比較一下，看它們是否接近于一個(gè)常數(shù)，求出幾次測(cè)得的sin1/sin2的平均值，作為測(cè)量結(jié)果。,五、注意事項(xiàng) 1.實(shí)驗(yàn)時(shí)，盡可能將大頭針豎直插在紙上，且P1和P2之間，P2與O點(diǎn)之間，P3與P4之間，P3與O之間距離要稍大一些。 2.入射角1應(yīng)適當(dāng)大一些，以減小測(cè)量角度的誤差，但入射角也不宜太大。 3.在操作時(shí)，手不能觸摸玻璃磚的光潔光學(xué)面，更不能把玻璃磚界面當(dāng)尺子畫界線。 4.在實(shí)驗(yàn)過程中，玻璃磚與白紙的相對(duì)位置

4、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(cè)量誤差較大。 6.由于實(shí)驗(yàn)中測(cè)出的入射角和折射角是一一對(duì)應(yīng)的，每次實(shí)驗(yàn)應(yīng)將各針孔重新編號(hào)或重畫一幅圖，以免相混。 7.入射點(diǎn)O應(yīng)盡量靠近玻璃磚aa的左端，使之在玻璃磚的bb側(cè)能夠找到與AO入射光線對(duì)應(yīng)的出射光線。 六、誤差分析 1.入射光線、出射光線的確定造成誤差，故入射側(cè)、出射側(cè)所插兩枚大頭針間距應(yīng)大一些。 2.入射角和折射角的測(cè)量造成誤差，故入射角應(yīng)適當(dāng)大些，以減小測(cè)量的相對(duì)誤差。,【例1】在用插針法做“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)操作步驟如下： 將記錄光路的白紙鋪放在平板上； 手拿玻璃磚的毛面或棱，將其輕放在白

5、紙上； 用鉛筆環(huán)繞玻璃磚畫出邊界aa和bb； 在aa上選擇一點(diǎn)O，作為不同入射角的入射光線的共同入射點(diǎn)， 畫出入射角分別為0、30、45的入射光線； 用“插針法”分別得到各條入射光線的折射光線，觀察時(shí)著重看大頭 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條相交，量出各個(gè)折射角2； 按公式分別計(jì)算sin1/sin2，取三個(gè)值的平均值。 以上步驟中有錯(cuò)誤或不妥之處的是：_；應(yīng)改正為： _ _ _。,熱點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)步驟的考查,中應(yīng)使直尺與玻璃磚的界面對(duì)齊，移開玻璃磚后再畫邊界線；中入射角要取以外的三組數(shù)據(jù)；中大頭針要豎直插牢，觀察時(shí)看針腳是否在同一條直線上,【例2】

6、用三棱鏡做“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)，先在白紙上放好 三棱鏡，在棱鏡的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在棱 鏡的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P2擋住1的像，接著在眼睛 所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1和P2的 像，P4擋住P3和P1、P2的像，在紙上標(biāo)出的大頭針位置 和三棱鏡輪廓如圖3.4-5-2所示。 (1)在本題的圖上畫出所需的光路。 (2)為了測(cè)出玻璃棱鏡的折射率，需要測(cè)量的量是_、 _，在圖上標(biāo)出它們。 (3)計(jì)算折射率的公式是n_。,熱點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,圖3.4-5-2,【答案】(1)見解析 (2) (或圖中線段EF、EO、GH、OG的長(zhǎng)度)見解析中圖 (3) 或(EFOG)/(GHOE),入射角1,折射角2,sin1sin2,【解析】根據(jù)插針確定的光線 路徑畫出光路圖，如圖3.4-5-3所 示，連接P1、P2點(diǎn)作直線交AC 邊于O點(diǎn)；連接P3、P4點(diǎn)作直線 交AB邊于O點(diǎn)，再連接OO 點(diǎn)，即光線傳播路徑，過O點(diǎn)作A C的法線FH，可量出1、2， 根據(jù)折射定律nsin1