实验测定玻璃的折射率

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1、考情案例导析实验测定玻璃的折射率实验理论指导知能演练提升(1)测定玻璃的折射率。(2)学会用插针法确定光路。玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器(或圆规)、三角板、铅笔。(1)如图实－2所示，用图钉把白纸固定在木板上。(2)在白纸上画一条直线aa′，并取aa′上的一点O为入射点，作过O的法线NN′。图实－2(3)画出直线AO作为入射光线，并在AO上插上P1、P2两枚大头针。(4)在白纸上放上玻璃砖，使其中一个长边与直线aa′对齐，并画出另一条长边的对齐线bb′。(5)通过玻璃砖观察并调整视线方向，使

2、P1的像被P2挡住，然后在观察一侧插上大头针P3，使P3同时挡住P2、P1的像，再插上P4挡住P3及P2、P1的像。(6)移去玻璃砖，拔去大头针，由大头针P3、P4的针孔位置确定出射光线O′B及出射点O′，连接O、O′得线段OO′，则OO′即玻璃砖内的折射光线。(7)用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2。(8)改变入射角，重复实验。记录下每次的入射角θ1和折射角θ2。(1)玻璃砖宜适当宽些且实验中玻璃砖的位置不要移动。用手拿玻璃砖时，只能接触玻璃砖的毛面或棱，严禁用玻

3、璃砖当尺子画界面。(2)大头针应竖直插入，两大头针间距离宜大些。(3)所选入射角不应过大，否则在另一侧看不清P1、P2的像；也不应过小，否则测量误差较大。(4)由于要多次改变入射角重复实验，所以入射光线与出射光线要一一对应。(1)入射光线、出射光线确定的准确性造成误差。(2)入射角和折射角的测量造成误差。[例1](2011·天津高考)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图实－5中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使

4、玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像。如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失。此时只须测量出________，即可计算出玻璃砖的折射率。请用你的测量量表示出折射率n＝________。图实－5[例2]某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图实－6所示。图实－6(1)此玻璃的折射率计算式为n＝________(用图中的θ1、θ2表示)。(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃

5、砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度________(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。[例3]学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图实－7所示。在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2，并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P

6、2的像。同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：图实－7(1)若∠AOF＝30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为__________。(2)图中P3、P4两位置________处所对应的折射率值大。(3)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为________。[答案](1)1.73(2)P4(3)1