2012届高考物理第一轮测定玻璃的折射率 复习学案

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1、2012届高考物理第一轮测定玻璃的折射率复习学案　　第三课时实验：测定玻璃的折射率　　　　　用双缝干涉测光的波长　　一、测定玻璃砖的折射率　　【实验目的】　　1．掌握测定折射率的方法．　　2．学会测量玻璃砖的折射率．　　【实验原理】　　用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O’B,确定出O’点，画出折射光线00’，然后用量角器测量出入射角i和折射角r的度数，根据n=计算出玻璃的折射率．　　【实验器材】　　玻璃砖、白纸、大头针、量角器、圆规、三角板、图钉、铅笔．　　【实验步骤】　　1．用图钉把白纸固定

2、在长木板上。　　2．在白纸上画一条直线aa’，并取aa’上的一点O为人射点，作过O的法线MN。　　　3．画出线段AO作为人射线，并在AO上插上P1、P2两根大头针。　　　4．在白纸上放上玻璃砖，使其中一个长边与直线aa’重合，标出另一条边上两个点b、b’，并画出另一条线bb’。　　　5．通过玻璃砖观察并调整视线方向，使P1的像被P2挡住，然后在观察一侧插上大头针P3，使P3挡住P1、P2，的像，再插上P4、挡住大头针P3及P2、Pl的像．　　　6．移去玻璃砖，拔去大头针，将大头针P3、P4的针孔连线，

3、确定出射光线O’B及出射点O’，连接O、O’得线段OO’表示AO光线在在玻璃中的折射光线。　　　7．用量角器量出入射角i和折射角r,并查出其正弦值sini和sinr。　　　8．改变人射角，重复实验，算出不同人射角时的折射率n，并取平均值．　　二、用双缝干涉测光的波长　　【实验目的】　　1．了解光波产生稳定干涉的条件．　　2．观察白光与单色光的双缝干涉图样．　　3．测定单色光的波长．　　【实验原理】　　1．光源发出的光经滤光片后成为单色光，单色光经过单缝后，成为步调一致的单色相干光源，经双缝产生稳定的干

4、涉图样，我们通过光屏可以观察到明暗相间的干涉条纹。若用白光照射，通过两狭缝可以在光屏上观察到彩色条纹。　　2．根据λ=可以计算出单色光的波长。公式中d为双缝间距离，Δx为相邻两条亮纹间的距离，L为双缝到屏之间的距离，实验中d一般是已知的，所以测出L、Δx即可测出光的波长。　　3．测量头的构造及使用　　如图所示测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，分划板会向左右移动，测量时，应使分划板中心刻　　线对齐条纹的中心，如图记下此时手轮上的读数。　　　图示上的测量头安装的是螺旋测微器，有的测量头上安装的是

5、游标卡尺，要注意二者读数的区别。两次读数之差就表示这两条条纹间的距离。实际测量时，要数n条明纹（暗纹）的宽度设为a，那么Δx=a/（n-1）　　【实验器材】　　双缝干涉仪：包括光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏、测量头及刻度尺等。　　【实验步骤】　　（一）、观察双缝干涉图样　　1．依次安放光源、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏置于光具座，如图所示调节光源位置，使光源发出的光能平行地进人遮光筒并照亮光屏。　　2．接好光源，打开开关，使灯丝正常发光。　　3．调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿

6、轴线到达光屏。　　4．用白光照射，在屏上观察白光的双缝干涉图象。　　5．在单缝与光源之间放上滤光片，在屏上观察单色光的双缝干涉图象。　　6．换用不同颜色的滤光片，观察干涉图样的异同。（二）、测定单色光的波长　　1．安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹．　　2．使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上的读数a1；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a2；并记下两次测量时移过的条纹数n，则a1-a2表示n亮条纹间距．　　3．用刻度尺测量双缝到光屏间距离L(d是已

7、知的）．　　4．代入公式λ=，可求出波长。　　5．重复测量、计算，求出波长的平均值．　　6．换用不同滤光片，重复实验．　　知识点一测量玻璃砖的折射率注意事项　　1．大头针要竖直插在纸上，间距要适当大一些。　　2．入射角不宜太大，也不宜太小，一般在150-750。　　3．实验中，玻璃砖与白纸的位置都不要改变。　　4．玻璃砖要厚，便于观察大头针的像。　　5．在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁光学面，更不能把玻璃砖界面当尺子画界线。　　6．实验误差来源　　（1）入射光线、出射光线确定的不准确性。　　（2）测量

8、入射角与折射角时的相对误差。　　【应用1】在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中：　　(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa’和bb’后，不小心碰了玻璃砖使它向aa’方向平移了少许，如左图所示。则他测出的折射率将　　。　　(2)乙同学在画界面时，不小心将两界面aa’和bb’间距画得比玻璃砖宽度大些，如右图所示，则他测得折射率　　　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）　　导示:(1)如图(a)所示，甲测得的入射角和折射角都没有受到影响，因此测得的折射