第十四章　第3课时　实验十七：测量玻璃的折射率　实验十八：用双缝干涉测量光的波长.pptx

;;;;1.实验原理

如图所示，当光线AO以一定的入射角θ1穿过一块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，从而画出光从空气射入玻璃后的折射光线OO′，求出折射角θ2，再

根据n＝______或n＝______计算出玻璃的折射率。;2.实验器材

木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、量角器、直尺(刻度尺)、铅笔。

3.实验步骤

(1)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点的法线MM′。

(3)画出线段AO作为入射光线，并在AO上插上P1、P2两个大头针。;(4)在白纸上放上玻璃砖，使玻璃砖的一条长边与直线aa′对齐，并画出另一条长边的对齐线bb′。

(5)眼睛在bb′的一侧透过玻璃砖观察两个大头针并调整视线方向，使P1被P2挡住，然后在眼睛这一侧插上大头针P3，使P3挡住____________，再插上P4，使P4挡住_______________。

(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′得到线段OO′。;(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。;4.数据分析

(1)计算法

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。算出不同入射角时的n

＝_______，并取平均值。;(2)图像法

改变入射角θ1，测出对应的折射角θ2，作sinθ1－

sinθ2的图像，由n＝可知图像应是过原点的

直线，如图所示，其_____为折射率。;5.误差分析

本实验误差主要来源于入射光线、出射光线确定的准确性以及入射角和折射角的测量造成的偶然误差。

6.注意事项

(1)实验时，应尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间、P3和P4之间、P2与O之间、P3与O′之间距离要稍大一些。

(2)入射角θ1不宜太大(接近90°)，也不宜太小(接近0°)。;(3)操作时手不能触摸玻璃砖的光洁光学面，也不能把玻璃砖界面当尺子画界线。

(4)实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。

(5)玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5cm以上，若宽度太小，则测量误差较大。;例1某小组做测量玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖、大头针、刻度尺、圆规、笔、白纸。

(1)下???哪些措施能够提高实验准确程度_____。

A.选用两光学表面间距大的玻璃砖

B.选用两光学表面平行的玻璃砖

C.选用粗的大头针完成实验

D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些;为了使作图误差更小，应选用两光学表面间距大的玻璃砖，A正确；

根据折射定律可知，如果两个光学面不平行，不影响入射角与折射角的值，所以对折射率的测定结果不产生影响，B错误；

为了准确测量光路图，应选用较细的大头针来完成实验，若选用粗的大头针完成实验，容易出现观察误差，从而造成测量误差，C错误；

插在玻璃砖同侧的两枚大头针之间的距离应适当大些，引起的角度误差会减小，D正确。;(2)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的针孔如图所示，其中实验操作正确的是____。;由题图可知，选用的玻璃砖两光学表面平行，则入射光线应与出射光线平行，B、C错误；

又光线在玻璃砖中与法线的夹角应小于光线在空气中与法线的夹角，A错误，D正确。;(3)该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足

分别为C、D点，如图甲所示，则玻璃的折射率n＝_____。

(用图中线段的字母表示);;(4)在用插针法测量玻璃的折射率的实验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置(图中阴影)的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比______(选填“偏

大”“偏小”或“不变”)；乙同学测得

的折射率与真实值相比______(选填“偏

大”“偏小”或“不变”)。;如图，甲同学在测定折射率时，作出的折射光线如图中虚线所示，实线表示实际光线，可见测量的折射角偏大，则由折射定律n＝可知，测量的折射率n比真实值偏小。用题图②测折射率时，只要操作正确，折射率的测量值与玻璃砖形状无关，故乙同学测得的折射率与真实值相比不变。;例2(2024·广东河源市开学考)某实验小组欲测定一段圆柱形玻璃砖的折射率，其操作步骤如下：

a.将白纸固定在水平桌面上，将圆柱形玻璃砖竖直放在

白纸上，用铅笔准确描出玻璃砖底面圆的轮廓。