1、第2讲 学生实验：测定玻璃的折射率,目标定位 1.通过实验了解平行玻璃砖的光学性质.2.会用“插针法”测定玻璃的折射率,一、实验器材两对面_的玻璃砖一块、_、白纸一张、直尺一把或三角板一个、量角器一个,平行,大头针四枚,二、实验原理如图1所示，当光线AB以一定入射角i穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AB对应的出射光线CD，从而画出折射光线BC，量出折射角r，再根据n_算出玻璃的折射率,1如图1所示，将白纸用图钉钉在平木板上 2在白纸上画出一条直线EE作为两种介质的分界面，过EE上的一点B画出界面的法线NN，并画一条线段AB作为入射光线 3把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟E
2、E对齐，画出玻璃砖的另一边FF.,一、实验步骤,4在直线AB上竖直插上两枚大头针G1、G2，透过玻璃砖观察大头针G1、G2的像，调整视线方向直到G2的像挡住G1的像再在观察者一侧竖直插上两枚大头针G3、G4，使G3挡住G1、G2的像，G4挡住G3本身及G1、G2的像，记下G3、G4的位置 5移去大头针和玻璃砖，过G3、G4所在处作直线CD与FF交于C，直线CD就代表了沿AB方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向,【例1】 在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作，插好了4枚大头针P1、P2和P3、P4，如图3所示(1)在坐标纸上画出完整的光路图，并标出入射角i和折射角r；(2)对你画出的光
3、路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n_(保留两位有效数字),答案 (1)如图所示 (2)1.4,针对训练 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4所示用刻度尺量得OB8 cm，CD4 cm，由此可得出玻璃的折射率n_.,1实验中，玻璃砖在白纸上位置不可移动 2不能用手触摸玻璃砖光洁面，更不能把玻璃砖当尺子用 3大头针应竖直插在白纸上，且玻璃砖每一侧两枚大头针P1与P2间、P3与P4间的距离应适当大些，以减小确定光路方向
4、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 5本实验中如果采用的不是两面平行的玻璃砖，而是采用三棱镜、半圆形玻璃砖等，那么只是出射光线和入射光线不平行，同样能测出折射率,二、实验注意事项,【例2】 在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa、bb与玻璃砖位置的关系分别如图5、和所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖他们的其他操作均正确，且均以aa、bb为界面画光路图，则：,甲同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”) 乙同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”) 丙同学测得的折射率与真实值相比_ 解析 用图测定折射率时，玻璃中折射光线偏折大了，所以折射角增大，折射率减小；用图测定折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关；用图测定折射率时，无法确定折射光线偏折的大小，所以测得的折射率可大、可小、可不变 答案 偏小 不变 可能偏大、也可能偏小、还可能不变,
