实验十八测定玻璃的折射率第一关:基础关展望高考
基础知识(一)实验目的:测定玻璃的折射率(二)实验原理:如图所示,要确定通过玻璃的折射光线,是通过插针法找出跟入射光线OA对应的出射光线O′B,就能求出折射光线OO′和折射角r再根据折射定律就可计算出玻璃的折射率
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(三)实验器材:玻璃砖;白纸;木板;大头钉;图钉;三角板;量角器;铅笔(四)实验步骤:(1)把白纸用图钉钉在木板上(2)在白纸上画一条直线aa′作为界面,画一条线段AO作为入射光线,并过O点画出界面aa′的法线NN′(3)把长方形的玻璃砖放在白纸上,使它的一个长边跟aa′对齐,并画出玻璃砖的另一个长边bb′(4)在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2(5)在玻璃砖的bb′一侧竖直地插上大头针P3时,用眼睛观察调整视线要使P3能同时挡住P1和P2的像(6)同样地在玻璃砖的bb′一侧再竖直地插上大头针P4时,使P4能挡住P3本身和P1、P2的像(7)记下P3,P4的位置,移去玻璃砖和大头针,过P3、P4引直线O′B与bb′交于O′
f点,连结OO′,OO′就是玻璃砖内的折射光线的方向入射角i∠AON,折射角r∠O′ON′(8)用量角器量出入射角i和折射角r的度数(9)从三角函数表中查出入射角和折射角的正弦值,记入自己设计的表格里(10)用上面的方法分别求出入射角是15°、30°、45°、60°和75°时的折射角,查出入射角和折射角的正弦值,把这些数据也记在表格里(11)算出不同入射角时实验中测的
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i的值比较一下,看它们是否接近一个常数,求出几次si
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i的平均值,就是玻璃的折射率si
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第二关:技法关解读高考解题技法一、实验注意事项技法讲解1插针P1与P2P3与P4的间距要适当地大些不要靠得太近选择玻璃砖时其宽度宜大些这样可减小确定光路方向时出现的误差提高测量的准确度另外插针要竖直2入射角不能太小接近零度也不能太大接近90°最好选在30°到60°之间因为入射角太小时折射角就更小测量的相对误差增大而入射角太大时导致反射光太强折射光太弱不易观察很难确定P3P4的位置3如果插针P1P2的入射光线的折射光线射向玻璃砖右侧且入射角又大于某一数值会出现隔着玻璃砖沿P2P1的方向观察不到P1P2两插针的情况此时的光路图如图所示遇到这种情况可将玻璃砖沿aa′界面向右平移
典例剖析例1在用插针法测定玻璃的折射率的实验中,某同学操作步骤如下:①将记录光路的白纸铺放在平木板上;②手拿玻璃砖的毛面r