【实验目的】
应用光的折射定律测定玻璃的折射率 【实验原理】
如图1所示,在玻璃砖的上方插两颗大头针P1和P2 ,在玻璃砖的下方观察时,由于光线的两次折射,P1和P2的虚像将在P1′和P2′的位置。
为了确定沿P1、P2方向射入的光线(在玻璃中)的折射光线方向,可在玻璃砖下方插P3和P4两颗大头针,并让它们挡住P1′和P2′(在下方观察,可以看到P1′、P2′、P3、P4在一条直线上)。P1、P2的连线与玻璃砖上边缘交点为O ,P3、P4的连线与玻璃砖上边缘交点为O′,连接O、O′即是玻璃中的折射光
线。
测量入射角和折射角,利用折射定律即可得出玻璃的折射率。 【注意事项】
1、插针时,P1、P2的间距(或P3、P4的间距)不要太小;
2、画出玻璃砖的边线后,在插针的过程中玻璃砖不要挪动(尤其不要扭动); 3、入射角不要太大(折射光强度太小),也不要太小(不能反映正弦之比为恒量的规律); 4、如果是用圆规作数据处理,圆的半径不要太小。 【实验器材】
玻璃砖、白纸、泡沫塑料板(图钉)、大头针、三角板、量角器(或圆规) 【实验步骤】
1、将白纸用图钉钉在泡沫塑料板上。
2、将玻璃砖放在白纸上,借助三角板画出玻璃砖的上、下边界线。 3、按图1所示放好玻璃砖后,插上大头针P1、P2 。
4、在玻璃砖的下放观察P1、P2的像,并用大头针P3挡住它们的像P1′、P2′,将P3插入白纸。
5、再用大头针P4挡住P1′、P2′和P3插入白纸。
6、取下玻璃砖,用三角板过P1、P2画直线、过P3、P4画直线,分别与玻璃砖的上、下边界线交于O、O′点,连接O、O′得到玻璃中的折射光线。
7、量出入射角和折射角,用折射定律计算玻璃的折射率。 8、改变入射角,重复2~7步骤,多测几组。
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【数据处理】
实验数据的处理见下表—— 数据组次 1 2 3 4 5 入射角θ1 折射角θ2 sinθ1 sinθ2 折射率n n的平均值 【思考题】
1、测玻璃的折射率实验中,除了玻璃砖、白纸、量角器和一些作图工具外还需要( )
A、线光源 B、感光纸 B、大头针 C、分光镜 2、实验中下列操作正确的是( )
A、在白纸上用铅笔紧靠玻璃砖画出玻璃砖界面aa′、bb′
B、预先在界面aa′上画好光路P1P2 。选定入射角,插好大头针
C、在玻璃砖的另一侧观察大头针P1P2,使它们在一条直线上,并在合适位置插上大头针P3P4 D、移去玻璃砖画上P1P2、P3P4分别代表入射光线和折射光线 3、如果实验中使用的玻璃砖不是上下边平行的(如图2所示),而实验的操作仍然不变,则测量的结果会受到影响吗?
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