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1、4.2科学测量:玻璃的折射率2实验器材玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器(或圆规)、三角板、铅笔。3实验步骤(1)将白纸用图钉钉在木板上。(2)在白纸上画出一条直线aa作为界面(线),过aa上的一点O画出界面的法线NN,并画一条线段AO作为入射光线,如图。(3)把长方形玻璃砖放在白纸上,使它的长边跟aa对齐,画出玻璃砖的另一边bb。(4)在线段AO上竖直插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线方向直至P2的像挡住P1的像。再在观察者一侧竖直插上两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3及P1、P2的像,记下P3、P4的位置。(5)移去大头针
2、和玻璃砖,过P3、P4所在处作线段OB与bb交于O,线段OB就代表了沿AO方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向。(6)连接OO,入射角1AON,折射角2OON,用量角器量出入射角和折射角,从三角函数表中查出它们的正弦值,把这些数据记录在自己设计的表格中。4实验数据的处理方法5误差分析(1)入射光线、出射光线确定的准确性造成误差,故入射侧面、出射侧面所插两枚大头针间距应大一些,玻璃砖应宽一些。(2)入射角和折射角的测量造成误差,故入射角应适当大些,以减小测量的相对误差。6注意事项(1)实验中,玻璃砖在纸上位置不可移动。(2)不能用手触摸玻璃砖光洁的光净面,更不能把玻璃砖当尺子用。(3)大头钉应竖
3、直插在白纸上,且玻璃砖每一侧两枚大头针P1与P2间、P3与P4间的距离应大些。以减小确定光路方向时造成的误差。(4)实验中入射角不宜过小,否则会使测量误差大,也不宜过大,否则在bb一侧看不到P1、P2的像。(5)玻璃砖应选用宽度较大的,宜在5 cm以上,若宽度太小,则测量误差较大。思考1:本实验的关键点在哪儿?提示:实验的关键点是如何确定与入射光线AO对应的折射光线OO的位置。思考2:为减小入射角和折射角的测量误差,入射角越大越好吗?提示:入射角太大时,反射光较强,折射光会相对较弱,在bb一侧看不到P1、P2的像。1.用三棱镜做测定玻璃的折射率的实验,先在白纸上放好三棱镜,在棱镜的一侧插入两枚
4、大头针P1和P2,然后在棱镜的另一侧观察,调整视线使P1的像被P2的像挡住,接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P1、P2的像和P3,在白纸上标出大头针的位置和三棱镜轮廓,如图所示.(1)在本题的图上画出所需的光路.(2)为了测出玻璃棱镜的折射率,需要测量的量是_,在图上标出它们.(3)计算折射率的公式是n_.随堂检测随堂检测解解析析(1)光路图如图所示,画出通过P1、P2的入射光线,交AC于O,画出通过P3、P4的出射光线交AB于O,连接OO,则光线OO就是入射光线P1、P2在三棱镜中的折射光线.随堂检测随堂检测解解析析(2)在所画的图上画出虚线部分,并注明入射角1和折射角2,用量角器量出1和2(或用直尺测出线段EF、OE、GH、OG的长度).随堂检测随堂检测随堂检测随堂检测2.在用插针法测定玻璃折射率的实验中,某同学由于没有量角器,他在完成了光路图后,以O点为圆心,10 cm为半径画圆,分别交线段OA于A点,交线段OO的延长线于C点,过A点作法线NN的垂线AB交NN于B点,过C点作法线NN的垂线CD交NN于D点,如图所示.用刻度尺量得OB8 cm,CD4 cm,由此可得出玻璃砖的折射率n_.随堂检测随堂检测T谢谢观看HANK YOU!