测定玻璃的折射率-实验复习教学案(自编).doc
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1、(完整word)测定玻璃的折射率 实验复习教学案(自编)北京高考光学、热学实验知识点复习教案北京 蔡雨翔 2013.05教学要求 高考光学、热学实验考试范围:110测定玻璃的折射率 111用双缝干涉测定光的波长 116油膜法估测分子大小教学过程(一)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:用插针法确定光路,找出和入射线相应的折射线;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= 。 3、实验器材:玻璃砖、白纸三张、木板、大头针四枚、图钉四枚、量角器、三角板(或直尺)、铅笔。 4、实验步骤: 把白纸用图钉钉在木板上。 在白纸上画一条直线aa作为界面,
2、画一条线段AO作为入射光线,并过O点画出界面aa的法线NN,如图所示。 把长方形的玻璃砖放在白纸上,使它的一个长边跟aa对齐,并画出玻璃砖的另一个长边bb.在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1和P2。在玻璃砖的bb一侧竖直地插上大头针P3,用眼睛观察调整视线,要使P3能同时挡住P1和P2的像。同样地在玻璃砖的bb一侧再竖直地插上大头针P4,使P4能挡住P3本身和P1与P2的像。记下P3和P4的位置,移去玻璃砖和大头针,过P3和P4引直线OB与bb交于O点,连接O与O,OO就是玻璃砖内的折射光线的方向,入射角i=AON,折射角r=OON.用量角器量出入射角i和折射角r的度数.从三角函数表中查出入
3、射角和折射角的正弦值,记入自己设计的表格里。用上面的方法分别求出入射角是30,45,60时的折射角,查出入射角和折射角的正弦值,把这些数据记在表格里。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,求出几次实验中所测 的平均值,这就是玻璃的折射率。5、重要注意事项:玻璃砖要厚。入射角应在30到60之间。大头针的间距应较大些.玻璃砖的折射面要画准。大头针要插得竖直。6、误差及分析;入射光线、出射光线确定的准确性,要求入射侧、出射侧所插两枚大头针间距宜大点.测量入射角与折射角时的相对误差,故入射角不宜过小.入射角也不宜过大,过大则反射光较强,出射光较弱.同步训练:例1某同学用两面平行的玻
4、璃砖做测定玻璃折射率的重要实验,步骤如下:A、用图钉把白纸钉在平木板上,在白纸上画一条直线aa作为界面,过aa上的一点O画法线和一条线段AO作为入射光线,然后把玻璃砖放在白纸上使它们的长边跟aa对齐,画出玻璃砖的另一边bb.B、在线段AO上竖直插上两枚大头针P1和P2,透过玻璃砖观察大头针的像,移动玻璃砖直到P1的像被P2挡住。然后在观察的这一侧插上大头针P3和P4,使P3挡住P1和P2的像,使P4挡住P3和P1、P2的像,记下P3和P4的位置。C、移去大头针和玻璃砖,过P3、P4引一直线OB与直线bb交于O,连接OO,则OO就是折射光线.上述操作中不正确的是_。实验获得入射光线和折射光线后还
5、需用什么器材、资料才能求出折射率_。例2某同学在做完插针法测玻璃砖折射率的实验后有几点体会,其中不正确的是( )A、当入射角相同时,玻璃砖越厚,入射光线侧移量越大。B、入射角的值应取稍大些,这样可减少实验误差。C、玻璃砖的两个面aa和bb不平行时,无法测出玻璃的折射率。D、若玻璃砖的两个面平行,但入射角为零,无法测出玻璃的折射率.例3在做测定玻璃折射率的实验时.(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的界面ab前,不慎碰了玻璃砖使它向ab方向平移了一些,如图(甲)所示,其后的操作都正确,但画光路图时,将折射点确定在ab和cd上,则测出的n值将_。(2)乙同学为了避免笔尖接触光学面,画出的ab和cd都比
6、实际侧面向外侧平移了一些,如图(乙)所示,以后的操作均正确,画光路图时将入射点和折线点都确定在ab和cd上,则测出的n值将_。(3)丙同学在操作和作图时均无失误,但所用玻璃砖的两个界面明显不平行,这时测出的n值将_.例4用三棱镜做测定玻璃折射率的实验,先在白纸上放好三棱镜,在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2,然后在棱镜的另一侧观察,调整视线使P1的像被P2挡住,接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4,使P3挡住P1和P2的像。P4挡住P3和P1,P2的像,在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示。(1)在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_,在图上标出它
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