物理实验之测定玻璃的折射率

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1、测定玻璃的折射率［实验目的］1、验证光的折射定律;2、学习插针法测定玻璃的折射率的方法;3、测定玻璃的折射率。［实验原理］插针法确定光路的基本原理。当后两枚大头针与前两枚大头针在玻璃屮的虚像处于同一视线上时，四枚大头针处于同一光路上。用插针法确定光路，找出跟入射光线相对应的折射光线；用量角器测出入射角i和折射角r；根据折射定律计算出玻璃的折射率n=sini/sinr［实验器材］矩形玻璃砖1块、8开白纸1张、大头针4枚、三角板1副、量角器1只、平整松软木板（与8开纸大小相当）1块、铅笔。［实验步骤］1、将白纸平铺在木板上，在

2、纸上画一条直线33’，从33’上某点画出33’的法线NN',并画出一条射线0A表示入射光线，ZAON为入射角。2、沿0A线插入两枚大头针Pi、P2O3、把玻璃砖放在白纸上，使它的一条长边沿着aa'直线，闹出玻璃砖的另一长边。4、在bb'侧插入第三根人头针P：b并移动P3,使得沿P,通过玻璃砖望过去，P3挡住Pi、P2的像。5、插入第4根大头针P4,使得P4挡住R、匕、P3的像。6、过P3、P4作直线，交bb'于0'点。7、拨去所有的大头针，拿掉玻璃砖，并且连接00'。则ZO'OV为折射角。8、用量角器量IHZAON和ZO'

3、ON',利用折射率公式算出折射率。9、分别求出当入射角是30°、45°、60°、75°时的折射率,求出平均值。［注意事项］1、先在白纸上画一直线作为玻璃砖的界面，再画玻璃砖的另一界面时，对齐玻璃砖的另一长边，用大头针确定两点，并以此两点画直线bb'作为玻璃砖的这一界面。不能用铅笔直接靠着玻璃砖应，以免损伤玻璃砖的光学表面。2、大头针间距应该尽可能大一些，以减少误差;选择玻璃砖,宽度应该选用h较大的玻璃砖，（至少大于2.5厘米为最好）以减小确定光路方向时出现的谋差，提高测量的准确度。3、为检验光路是否正确，可分别从两个侧面看

4、对面的象是否在同一光路上。4、入射角应在30°〜75°范围内取值，入射角过小，折射角更小，测量误差大;入射角过大，则折射光的能量将减少，像不清楚，给观察大头针的像造成困难。5、本实验不要求玻璃砖的两个界面保持平行，若界面不平行，仅会改变从玻璃砖内出射光线的方向，对入射界面两侧的光路没有影响，因而不会影响实验结果。6、实验屮，一旦玻璃砖宽度所定的界而aa'和bb'iHli好后，放置的玻璃砖就不要随便移动。如杲稍微上下平移了玻璃砖，则对测量结杲没有影响;如杲玻璃砖稍微斜移动，则对测量的结果冇影响。7、大头针应垂直地插在白纸上，

5、且玻璃砖每一侧的两个大头针距离应大一些。［实验思考］1、某同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，以0点为圆心，10.00cm长为半径画圆,分别交线段0A于A点，交0、（Y连线延长线于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交于D点，如图所示，用刻度尺量得0B二&00cm,cd二4.00cm.由此可得出玻璃折射率n=l.50率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针和，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使的像被档住；接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针和，使档住的像，档住和的

6、像，档住和的像，在纸上已标明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、为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是公射角a和折射角B，在图上标出它们。③、计算折射率的公式是n二sina/sinB测定凸透镜的焦距［实验目的］1、了解光具座的结构、用途和使用方法；2、学习用光具座利用共轨法测量凸透镜焦距的方法；［实验原理］1、公式法:使发光体成像于光屏上，测出物距u和像距V,代入f=uV/(u+V)可求f。2、共饥法:把〃1〃字屏(相当于物体)和光屏固定，让它们之间的距离L满足条件L24f，在〃1〃字屏

7、和光屏Z间移动凸透镜，在光屏上必能得到〃1〃字屏的两次清晰的像，测出这两次像Z间的距离d,即可用公式f=I?—d74L,求出凸透镜的焦距f。［实验器材］光具座、学生电源、〃1〃字屏、凸透镜、光屏、毫米刻度尺、平行光源;［实验步骤］共轨法测凸透镜焦距的实验步骤1、先用平行光聚焦法，利用太阳光找出透镜的焦点『，估测岀凸透镜的焦距f;2、在光具座上由左向右依次放物体“1”字屏、凸透镜、光屏，口使得〃1〃字屏和光屏间的距离L满足LN4f;3、调节物体中心、透镜中心、光屏中心高度大致相等，且共轴；4、接通电源，移动透镜，使〃1〃字屏

8、上的〃1〃字在光屏上两次成清晰的像，记下两次成像时透镜位置，测出两位置间距离d，把物体和光屏间距离L和距离d值填入表格屮；5、改变L的数值，重新做几次；6、用公式f=I?—血41」求出各次实验的f值,再算出f的平均值；［注意事项］1、首先要调节〃1〃字屏的中心、凸透镜的中心、光屏的中心共轴，否则误差较大