实验测定玻璃的折射率讲稿.ppt
关于实验测定玻璃的折射率第一页，讲稿共十六页哦1.1.掌握测定玻璃折射率的原理。掌握测定玻璃折射率的原理。2.2.学会插针测定玻璃的折射率。学会插针测定玻璃的折射率。学习目标：学习目标：重点难点：重点难点：1.1.折射光线方向的确定折射光线方向的确定2.2.实验的正确操作及减小误差的方法实验的正确操作及减小误差的方法目标及重难点目标及重难点实验器材实验器材玻玻璃璃砖砖、铅铅笔笔、白白纸纸、木木板板、图图钉钉、大大头头针针、量量角角器器、直尺直尺(或三角板或三角板)。第二页，讲稿共十六页哦光线光线AOAO以一定入射角穿过平行玻璃砖，通过以一定入射角穿过平行玻璃砖，通过插针法插针法找找出跟出跟入射光线入射光线AOAO对应的对应的出射光线出射光线OBOB，从而确定了玻璃，从而确定了玻璃砖中的砖中的折射光线折射光线OOOO，量出入射角，量出入射角1和折射角和折射角2的大的大小小实验原理实验原理根据根据nsin1/sin2算出玻璃的折射率算出玻璃的折射率第三页，讲稿共十六页哦2.2.在在白白纸纸上上画画一一条条直直线线aaaa代代表表两两种种介介质质的的界界面面，过过aaaa上上的的一一点点O O画画出出界界面面的的法法线线NNNN，并并画画一一条条线线段段AOAO作为入射光线。作为入射光线。实验步骤实验步骤3.3.把把长长方方形形的的玻玻璃璃砖砖放放在在白白纸纸上上，使使它它的的一一个个长长边边跟跟aaaa对齐，并画出玻璃砖的另一长边对齐，并画出玻璃砖的另一长边bbbb。1.1.用图钉把白纸固定在木板上。用图钉把白纸固定在木板上。第四页，讲稿共十六页哦5.5.在玻璃砖在玻璃砖bbbb侧透过玻璃砖观察大头针侧透过玻璃砖观察大头针P P1 1、P P2 2的像的像。调整视线直到调整视线直到P P1 1的像被的像被P P2 2的像的像挡住；再在挡住；再在bbbb侧插上大侧插上大头针头针P P3 3、P P4 4，使使P P3 3能挡住能挡住P P1 1、P P2 2的像的像，P P4 4能挡住能挡住P P1 1、P P2 2的的像及像及P P3 3本身本身。实验步骤实验步骤6.6.移去玻璃砖，移去玻璃砖，记下记下P P1 1、P P2 2、P P3 3、P P4 4的位置。过的位置。过P P3 3、P P4 4作作直线交直线交bbbb于于OO，连结，连结O O、OO，OOOO是折射光线是折射光线,AON,AON为入射角为入射角1，OONOON为折射角为折射角24.4.在在AOAO线段上竖直地插上两枚大头针线段上竖直地插上两枚大头针P P1 1、P P2 2第五页，讲稿共十六页哦7.7.用用量角器量角器量出入射角量出入射角1 1和折射角和折射角2 2，查出它们的正，查出它们的正弦值，并把这些数据填入记录表格里弦值，并把这些数据填入记录表格里8.8.用上述方法分别求出入射角是用上述方法分别求出入射角是1515、3030、4545、6060、7575时的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，时的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，记入表格里记入表格里9.9.算出不同入射角时算出不同入射角时sin1/sin2的值，求出几次实验的值，求出几次实验时测得数据的平均值，就是玻璃的折射率时测得数据的平均值，就是玻璃的折射率实验步骤实验步骤第六页，讲稿共十六页哦1.1.实验中，玻璃砖在纸上的位置不可移动实验中，玻璃砖在纸上的位置不可移动2.2.用用手手拿拿玻玻璃璃砖砖时时,手手只只能能接接触触玻玻璃璃的的毛毛面面或或棱棱，不不能能触触摸摸光光洁洁的的光光学学面面，严严禁禁把把玻玻璃璃砖砖当当尺尺子子画画玻玻璃璃砖砖的的另一边另一边bbbb.注意事项注意事项3.3.大大头头针针P P1 1与与P P2 2、P P3 3与与P P4 4间间的的距距离离应应大大一一些些以以减减小小确确定定光路方向时造成的误差。光路方向时造成的误差。而且大头针应竖直地插在白纸上。而且大头针应竖直地插在白纸上。看像的时候主要是看大头针针脚的像。看像的时候主要是看大头针针脚的像。第七页，讲稿共十六页哦4.4.实验时，入射角实验时，入射角1 1不宜过小，否则会增大测量角度不宜过小，否则会增大测量角度的误差；入射角也不宜过大，因入射角太大时，折射的误差；入射角也不宜过大，因入射角太大时，折射光线太弱光线太弱注意事项注意事项6.6.玻璃砖应选用宽度较大的，宜在玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5cm5cm以上，若宽度太以上，若宽度太小，则测量误差较大小，则测量误差较大5.5.为减小误差，要改变入射角重复实验为减小误差，要改变入射角重复实验,所以应将每次实所以应将每次实验所得的插孔进行编号验所得的插孔进行编号,以免造成混乱以免造成混乱第八页，讲稿共十六页哦以以sin1值为横坐标、以值为横坐标、以sin2值为纵坐标建立直角坐标系，值为纵坐标建立直角坐标系，多次改变入射角多次改变入射角、测得相应折射角并查出它们的正弦值，、测得相应折射角并查出它们的正弦值，利用以上数据描点连线，得到一条过坐标原点的直线，利用以上数据描点连线，得到一条过坐标原点的直线，斜率为斜率为k k，又根据折射定律可得，又根据折射定律可得nsin1/sin2，则则k k1/n1/n，故玻璃砖折射率，故玻璃砖折射率n n1/k1/k其他方法其他方法1 1第九页，讲稿共十六页哦在在找找到到入入射射光光线线和和折折射射光光线线以以后后，以以入入射射点点O O为为圆圆心心，以以任任意意长长为为半半径径画画圆圆，分分别别与与AOAO交交于于C C点点，与与OOOO交交于于D D点点，过过C C、D D两两点点分分别别向向NNNN作作垂垂线线，交交NNNN于于CC、DD，用直尺量出，用直尺量出CCCC和和DDDD的长的长其他方法其他方法2 2第十页，讲稿共十六页哦由于由于sin1CC/CO，sin2DD/DO，而而COCODODO，所以折射率：所以折射率：n1sin1/sin2CC/DD重复以上实验，求得各次折射率的计算值，然后求其平重复以上实验，求得各次折射率的计算值，然后求其平均值即为玻璃砖折射率的测量值均值即为玻璃砖折射率的测量值其他方法其他方法2 2第十一页，讲稿共十六页哦用用半圆形玻璃砖半圆形玻璃砖代替代替长方形玻璃砖长方形玻璃砖，做法如下：，做法如下：其他方法其他方法3 3在玻璃砖另一侧垂直纸面在玻璃砖另一侧垂直纸面插大头针插大头针P P3 3，使，使P P3 3挡住挡住P P1 1、P P2 2的像，连接的像，连接OPOP3 3，作光路，作光路图则折射率图则折射率nsin1/sin2AB/CD在平铺的白纸上垂直纸面插大头针在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P P1 1、P P2 2，确定入射，确定入射光线，并让入射光线过圆心光线，并让入射光线过圆心O O，第十二页，讲稿共十六页哦某同学用插针法测定某同学用插针法测定半圆形玻璃砖半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针的白纸上垂直纸面插大头针P P1 1、P P2 2确定入射光线，并让确定入射光线，并让入射光线刚好过入射光线刚好过O O点点误差分析误差分析该该同同学学在在插插大大头头针针P P3 3前前不不小小心心将将玻玻璃璃砖砖以以O O为为圆圆心心顺顺时时针针转转过过一一小小角角度度，由由此此测测得得玻玻璃璃砖砖的的折折射射率率将将_偏大偏大(填填“偏小偏小”、“偏大偏大”或或“不变不变”)。第十三页，讲稿共十六页哦在做测定玻璃折射率在做测定玻璃折射率n n的实验时：的实验时：(1)(1)甲同学在纸上画出玻璃砖的两个界面甲同学在纸上画出玻璃砖的两个界面abab和和cdcd时不慎时不慎碰了玻璃砖使它向碰了玻璃砖使它向abab方向平移了一些，其后的操作都方向平移了一些，其后的操作都正确但画光路图时，将折射点确定在正确但画光路图时，将折射点确定在abab和和cdcd上，则测上，则测出的出的n n值将值将_误差分析误差分析不变不变第十四页，讲稿共十六页哦(2)(2)乙同学画出的乙同学画出的a ab b和和c cd d都比实际界面向外侧都比实际界面向外侧平移了一些，以后的操作均正确，画光路图时将入平移了一些，以后的操作均正确，画光路图时将入射点和折射点都确定在射点和折射点都确定在a ab b和和c cd d上，则所测出上，则所测出的的n n值将值将_误差分析误差分析偏小偏小第十五页，讲稿共十六页哦感谢大家观看第十六页，讲稿共十六页哦
