物理：4.2《测定玻璃的折射率》学案（教科版选修3-4）

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1、第4课时　实验：1.用双缝干涉测量光的波长2.测定玻璃的折射率基础知识归纳一、用双缝干涉测量光的波长1.实验目的(1)了解光波产生稳定的　干涉现象　的条件；(2)观察白光及单色光的　双缝干涉　图样；(3)测单色光的波长.2.实验原理(1)如果双缝光源的相位相同，双缝到屏上任意一点P的路程差　Δx＝nλ　时，P点　加强　，出现　亮　条纹；时，P点　减弱　，出现暗条纹.所以如果用单色光，光屏上将出现　明暗相间　的条纹，如果用白光，光屏上将出现　彩色　条纹.[来源:学科网ZXXK](2)光通过双缝干涉仪上的　单缝　

2、和　双缝　后，得到振动情况完全相同的光，它们在双缝后面空间互相叠加，发生　干涉　现象.(3)由公式可以计算出光波的波长，其中双缝间距d是已知的，双缝到屏的距离L可以用　米尺　测出，条纹间距Δx可以用　测量头　测出.3.实验器材光具座、　单缝片　、　双缝片　、滤光片(红、绿色滤光片各一片)、遮光筒、光源、　测量头　(目镜、游标尺、分划板、滑块、手轮)、米尺.4.实验装置如图所示：[来源:Zxxk.Com]5.实验步骤(1)按照上图所示的装置安装好仪器，调整光源的位置，使光源发出的光能　平行　地进入遮光筒并照亮光

3、屏.(2)放置单缝和双缝，使缝　相互平行　，调整各部件的间距，观察白光的　双缝干涉　图样.(3)在光源和　单缝　间放置滤光片，使单一颜色的光通过后观察单色光的双缝干涉图样.(4)用米尺测出双缝到屏的距离L，用测量头测出相邻的n条亮(暗)纹间的距离a；并利用公式计算出Δx.(5)利用表达式，求单色光的波长.(6)换用不同颜色的滤光片重复(3)(4)(5)步骤，观察干涉图样的异同，并求出相应的波长.6.注意事项(1)单缝、双缝应　相互平行　，其中心大致位于遮光筒的轴线上，双缝到单缝的距离应相等；(2)测双缝到屏的

4、距离L可以用米尺　多次　测量取平均值；(3)测条纹间距Δx时，用测量头测出相邻　n　条亮(暗)纹之间的距离a，再求出相邻的　两条　亮(暗)纹之间的距离.7.误差分析(1)误差来源本实验误差的主要来源：①　米尺　和　测量头　出现的读数误差对实验结果的影响很大；②单缝、双缝没有严格相互平行，其中心没有位于遮光筒的轴线上；③单缝到双缝的　距离　没有严格相等.(2)减小误差的方法①米尺测量单缝到双缝的距离时多次测量取平均值，测量n条亮纹间距时多测几条亮纹之间的间距和，多次测量取平均值；②尽量把单缝、双缝调平行，调节单

5、缝到双缝的距离相等，其中心大致位于遮光筒的中心.二、测定玻璃的折射率1.实验目的测定玻璃的折射率.2.实验原理如图所示，当光线AO以一定的入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线O′B，从而求出折射光线OO′和折射角γ，再根据n＝算出玻璃的折射率.3.实验器材一块两面平行的　玻璃砖　，白纸，木板，大头针，　量角器　(或圆规、三角板)，　刻度尺　.4.实验装置如上图所示.5.实验步骤(1)把白纸铺在木板上.(2)在白纸上画一直线aa′作为界面，过aa′上的一点O画出界面的法线NN

6、′，并画一条线段AO作为　入射光线　.(3)把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其　长边　与aa′重合，再用直尺画出玻璃的另一边bb′.(4)在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2.(5)从玻璃砖bb′一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向直到P1的像被P2的像挡住.再在bb′一侧插上大头针P3、P4，使P3能挡住P1、P2的像，P4能挡住P1、P2的像及　P3　.(6)移去玻璃砖，在拔掉P1、P2、P3、P4的同时分别记下它们的位置，过P3、P4作直线O′B交bb′于O′；连接O、O′，OO′就

7、是玻璃砖内折射光线的方向；∠AON为　入射角　，∠O′ON′为　折射角　.(7)用量角器量出入射角和折射角的度数，查出它们的正弦值，并把这些数据记录下来.(8)用上述方法分别求出入射角是15°、30°、45°、60°和75°时的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，记录下来.(9)算出不同入射角时的值，比较一下，看它们是否接近一个常数.求出几次实验测得的的平均值，这就是这块玻璃的　折射率　.6.注意事项(1)轻拿轻放玻璃砖，手只能接触玻璃砖的毛面或棱，不能触摸光洁的光学面.严禁把玻璃砖当直尺用.(2)实验过程中

8、，玻璃砖在纸面上的位置不可移动.(3)插针P1与P2、P3与P4的间距要适当地大些，以减小确定光路方向时出现的误差.(4)实验时入射角不能太小(接近零度)，否则会使测量误差加大；也不能太大(接近90°)，否则会不易观察到P1、P2的像.(5)本实验中如果采用的不是两面平行玻璃砖，如采用三棱镜，半圆形玻璃砖等，只是出射光和入射光不平行，但一样能测出折射率.7.误差分析(1)误差来源：本实验误差的主要来